Наибольшей является сила Fр2, поэтому её значение используется для дальнейших расчётов.

Радиальная сила сжатия (растяжения), Н,

(1.74)

 

 

Напряжение сжатия (растяжения) в проводе обмотки НН (ВН), МПа,

 

(1.75)

 

 

где s_доп=15 МПа.

Осевая сила F_ос достигает максимального значения на середине обмотки. Она определяется по формуле, Н,

 

(1.76)

 

 

 

 

Сжимающее напряжение, МПа,

 

(1.77)

 

 

 

 

где s_доп=18…20 МПа.

 

Предельная условная температура обмоток, °С,

 

(1.78)

 

где t_к – наибольшая продолжительность короткого замыкания на трансформаторе;

J_н – начальная температура обмотки (обычно принимается 90 °С);

 

где J_доп – предельно допустимое значение температуры.

 

 

Перегрев обмоток происходит из-за высокого значения плотности тока в обмотке высокого напряжения.

 

 

Время, в течение которого обмотка достигает J_доп, с,

 

(1.79)

 

 

1.7 Определение размеров магнитной системы

 

Магнитная система собирается из пластин холоднокатанной анизотропной стали марки 3405 с толщиной листа 0,3 мм.

Способ прессовки стержня – расклиниванием с обмоткой (без прессующей пластины).

Размеры пакетов в сечении стержня и ярма

d=0,14 м – диаметр стержня;

n_c=6 – число ступеней в стержне;

n_я=5 – число ступеней в ярме;

k_кр=0,919 – коэффициент заполнения круга для стержня;

а_я=85 мм – ширина крайнего наружного пакета ярма.

Сечение стержня состоит из 6 ступеней. В ярме 5 ступеней, сечение ярма повторяет сечение стержня, два последних пакета объединены в один (см рисунок 7)

 

 

 

 

Рисунок 7 – Поперечное сечение стержня и ярма

 

 

№ пакета Стержень, мм Ярмо, мм

1 135´19 135´19

2 120´17 120´17

3 105´10 105´10

4 85´9 85´9

5 65´7 65´12

6 40´5

 

Активное сечение стержня, м²,

 

(1.80)

 

где П_фс – площадь ступенчатой фигуры сечения стержня;

 

 

Активное сечение ярма, м²,

 

(1.81)

 

где П_фя – площадь ступенчатой фигуры сечения ярма;

 

 

Объём стали угла магнитной системы, см³,

 

(1.82)

 

где V_у – объём угла магнитной системы;

 

 

Длина стержня, м,

(1.83)

 

где и – расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма,

;

 

 

 

Масса стали угла магнитной системы, кг,

 

(1.84)

 

где g_ст=7650 кг/м³ – удельная масса стали;

 

 

Масса стали ярм, кг,

 

(1.85)

 

где – масса частей ярм, заключённых между осями крайних стержней, кг,

 

(1.86)

 

С – расстояние между осями стержней, м,

 

(1,87)

 

 

 

– масса стали в частях ярм от оси крайнего стержня до края ярма, кг,

(1.88)

 

 

 

Масса стали стержней, кг,

 

(1.89)

 

где – масса стали стержней в пределах окна магнитной системы, кг,

 

(1.90)

 

 

– масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма, кг,

 

(1.91)

 

 

 

Полная масса стали, кг,

 

(1.92)

 

 

План шихтовки магнитной системы представлен на рисунке 8.

 

Рисунок 8– План шихтовки магнитной системы

 

1.8 Расчёт потерь холостого хода

 

Для плоской трёхфазной магнитной системы, собранной из пластин холоднокатанной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой (ОНН), а ярм – ярмовыми балками, и имеющей четыре угла на крайних и два на средних стержнях, потери холостого хода, Вт,

 

(1.93)

 

где k_пр – коэффициент, учитывающий резку пластин, ;

k_пз – коэффициент, учитывающий снятие заусенцев, ;

k_пу – коэффициент, учитывающий сочетание косых и прямых стыков (косые стыки в четырёх углах, прямые – в двух углах), ;

k_пя – коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма, ;

k_пп – коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы, ;

k_пш – коэффициент, учитывающий перешихтовку магнитной системы, при мощности трансформатора до 250 кВА равен 1,01.

Для определения удельных потерь необходимо уточнить значения индукции стержня В_с и ярма В_я, Тл,

(1.94)

 

 

(1.95)

 

 

Индукция на косом стыке, Тл,

 

(1.96)

 

 

Площадь сечения стержня на косом стыке, м²,

 

(1.97)

 

 

 

Удельные потери в стали р и в зоне шихтования стыка р_з для рассчитанных значений индукции:

 

В_с=1,59 Тл, р_с=1,130 Вт/кг, р_зс=645 Вт/м²;

В_я=1,56 Тл, р_я=1,074 Вт/кг, р_зс=615 Вт/м²;

В_кос=1,12 Тл, р_зкос=265 Вт/м².

 

Число немагнитных зазоров (стыков) n_з зависит от вида шихтовки магнитной системы. Согласно рисунка 5 n_зкос=4, n_зпр=3, следовательно,

 

(1.98)

 

 

Погрешность, %,

 

1.9 Расчёт тока холостого хода

 

Полные удельные намагничивающие мощности q для рассчитанных значений индукции:

 

В_с=1,59 Тл, q_с=1,449 ВА/кг, q_зс=18000 ВА/м²;

В_я=1,56 Тл, q_я=1,383 ВА/кг, q_зя=16800 ВА/м²;

В_кос=1,12 Тл, q_зкос=3900 ВА/м².

 

Активная составляющая тока холостого хода, %,

 

(1.99)

 

где P_х– Вт, Q_х– кВА;

 

Реактивная составляющая тока холостого хода, %,

 

(1.100)

 

Полный фазный ток холостого хода, %,

 

(1.101)

 

где Q_х– полная намагничивающая мощность ТР, ВА,

 

(1.102)

 

где k_тр – коэффициент, учитывающий резку пластин, ;

k_тз – коэффициент, учитывающий снятие заусенцев, ;

k_ту – коэффициент, учитывающий сочетание косых и прямых стыков, ;

k_тпл – коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы, ;

k_тя – коэффициент учитывающий соотношение числа ступеней стержня и ярма, ;

k_тп – коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы, ;

k_тш – коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма, при мощности трансформатора до 250 кВА равен 1,01.

q_c, q_я и q_з – удельные намагничивающие мощности;

 

 

 

 

Погрешность, %,

---

Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!