Определение минимума приведенных затрат

Рис. 2.1.

3. ПОСТРОЕНИЕ И РАСЧЕТ АКТИВНОГО СЕЧЕНИЯ СТЕРЖНЯ МАГНИТОПРОВОДА

Поперечное сечение стержня в стержневых магнитных системах имеет вид симметричной ступенчатой фигуры, вписанной в окружность диаметром Д_ст (рис.3.1.).

Ступенчатое сечение стержня (и ярма) образуется сечениями пакетов пластин (стопой пластин одного размера) В_к – ширина пакета, t_к – толщина пакета.

Выбор числа и размеров пакетов в сечении стержня производится так, чтобы площадь ступенчатой фигуры его поперечного сечения, вписанного в окружность, была максимально возможной.

Для диаметров стержней силовых трансформаторов принят стандарт, который содержит нормализованные диаметры, представленные в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

N пп	Дст, мм	f, мм	nкан, шт	N пп	Дст, мм	f, мм	nкан, шт
1	200	15	-	12	420	24	1
2	220	14	-	13	450	26	1
3	240	16	-	14	480	26	1
4	260	17	-	15	500	24	1
5	280	18	-	16	530	27	1
6	300	16	-	17	560	25	2
7	320	20	-	18	600	28	2
8	340	20	-	19	630	22	2
9	360	20	-	20	670	25	3
10	380	19	-	21	710	27	3
11	400	20	1	22	750	34	3

Для рационального и экономичного построения технологического процесса в отрасли действует стандартный ряд ширин пластин магнитных систем, мм:

40, 55, 67, 75, 85, 95, 105, 120, 135, 155, 175, 195, 215, 230, 250, 270, 295, 310, 325, 350, 368,

385, 410, 425, 440, 465, 485, 505, 520, 540, 560, 580, 600, 615, 630, 650, 670, 695, 715, 735.

Построение сечения стержня производится следующим образом:

а) в масштабе 1:1 изображается четверть окружности диаметра стержня Д_ст;

б) на горизонтальную ось наносится отрезок ряда нормализованных ширин В, наибольшая ширина которого В_наиб является ближайшей меньшей стандартизованной шириной по отношению к Д_ст, а наименьшая ширина В_наим определяется как хорда сегмента высотой f, необходимого для размещения конструктивных элементов прессовки стержня магнитопровода (таблица 3.1);

в) пересечением перпендикуляров к ряду ширин с окружностью определяются углы пакетов пластин при максимальном их количестве;

г) исходя из минимальной толщины пакета пластин (6 мм) пакеты меньшей толщины объединяются.

При диаметре от 400 мм и выше для обеспечения охлаждения внутренних частей стержня между его пакетами делаются охлаждающие каналы. Количество каналов выбираем по таблице 3.1. Ширина каналов – 6 мм. Каналы расположены симметрично относительно середины магнитопровода.

3.1. Геометрическое сечение стержня, равное площади многоступенчатой фигуры

F_{ст.геом.}=2 ,

где n_ступ – количество пакетов пластин в половине поперечного сечения стержня.

Пример построения многоступенчатого сечения стержня магнитопровода

а) при вписывании всего отрезка ряда ширин между В_наим и В_наиб;

б) при объединении пакетов, исходя из получения заданного числа пакетов.

Рис. 3.1.

При наличии охлаждающих каналов расчет F_{ст.геом.} выполняется с вычетом площади охлаждающих каналов.

3.2. Активное сечение стержня

F_ст = k_зап.F_{ст.геом.} ,

где k_зап. – коэффициент заполнения пакета сталью, зависящий от толщины изоляционного покрытия стали, принимаем k_зап. = 0,96.

3.3. Коэффициент заполнения площади круга

К_зап.КР.=

Рационально спроектированное сечение стержня должно обеспечивать К_зап.КР. не меньший, чем при выборе оптимального варианта

К_зап.КР.  0,885

Таблица 3.2.