6.5.Определение значений входных переменных

Геометрический параметр трансформатора – это произведение активной площади сечения магнитопровода на площадь окна , занятого обмотками.

, .

В этом примере в соответствии с табл. 3.1 P=Pd*1.175/3, ВА на одном стержне,

- коэффициент распределения токов между 1 и 2 обмотками трансформатора, принимаемый обычно = 0,5;

=0, 95, =0, 8 - коэффициенты заполнения ферромагнетиком магнитопровода и проводом обмоток окна соответственно;

- частота сети = 50 Гц.

Рис. 6.4

начальную плотность тока в обмотках примем = 3 А/мм² или, для подстановки в выражения в стандартной системе единиц, А/м²;

амплитудное значение магнитной индукции = 1,2 Тл, типичное для горячекатанной трансформаторной стали.

КПД трансформатора (предполагаемое значение) =0, 95.

Выбор геометрии магнитопровода.

Площадь сечения магнитопровода Sc (в первом приближении квадратного), как следует из рис. 3.6, составит 0,00329 м².

Ширина А и толщина В магнитопровода - 0,0574 м (примем А=В=6 см).

Длины стержня и ярма по рис. 3.4 также выберем равными: LCA=LC0=5*A=0,3 м.

6.6. Расчет электрических параметров.

Эквивалентная магнитная проницаемость магнитопровода

где Гн/м – магнитная постоянная, - относительная магнитная проницаемость вещества, - суммарный зазор из немагнитного материала, толщина которого примерно равна толщине пластины (0,0005 м), - средняя длина магнитной силовой линии магнитопровода.

Для горячекатаных сталей обычное значение =1000, легко определить по эскизу трансформатора. В данном случае (рис. 5.4): =1,08 м.

Следовательно (рис. 5.7) эквивалентная магнитная проницаемость магнитопровода составит 0,00086 Гн/м.

Определение индуктивности намагничивания трансформатора.

Зададим ток холостого хода (ХХ) I0 равным 10 % от номинального.

Ток 1 обмотки 3916/380=10,3 А. Ток ХХ I0=1 А.

Индуктивность намагничивания (1 обмотки)

составила 1, 2 Гн.

Определение количества витков 1 обмотки производится по 2 условиям:

1). обеспечивает заданный ток ХХ.

2). гарантирует работу трансформатора при допустимой амплитуде магнитной индукции

Разница в количестве витков существенна, примем, за счет некоторого увеличения тока ХХ, более близкое к минимальному значение: 500 витков на 1 стержне трансформатора.

Уточненное значение индуктивности намагничивания составит 0,72 Гн.

Уточненное значение тока ХХ - =1,68 А.

Определение количества витков вторичной обмотки .

Активное сопротивление нагрузки R= = 1 Ом.

В соответствии с табл. 6.1 вторичное напряжение трансформатора U2 составит 0.74*100=74 В.

Количество витков 2 обмотки =82,3

Примем количество витков вторичной обмотки равным 83

Ток 2 обмотки трансформатора (табл. 6.1 и п. 6.3): I2 =82 А.

Ток фазы 1 обмотки ≈ 16,15 А (уточненное значение).

Расчетная мощность трансформатора составила = 18410 ВА или 6137 ВА на каждую фазу.

Определение размеров шин обмоток.

Выберем отношение ширины шины к толщине RAT=h/d =4 (Рис.6.4) для обеих обмоток. Если плотность тока δ задана в А/мм², ширина шины равна , м

Таким образом шины 1 и 2 обмоток имеют соответственно ширину 4,6 и 10 мм. Выберем стандартные размеры: 5 х 1мм для 1 обмотки, 10 х 2,5 мм для 2 обмотки.