Определение массы стали.
Массы стали в стержнях и ярмах магнитной системы рассчитываем по § 17-26 [2].
Масса стали стержней:
Gс = 1,04сlсПсγст = 1,04 ´ 3 ´ 0,48 ´ 0,033 ´ 7650 = 380 кг;
где gст = 7650 кг/м3
Масса стали ярм:
G′я = 2(с-1)СПсγс = 2 ´ 2 ´ 0,365 ´ 0,033 ´ 7650 = 369кг
G"я = 2Gу = 2´0,822Пяdγс = 2´ 0,822 ´ 0,034 ´ 0,22 ´ 7650 = 94кг
Gя = G′я + G"я = 369 + 94 = 463 кг
Общая масса стали:
Gст = Gя + Gс = 463 + 380 = 843 кг
Расчёт потерь и тока холостого хода. Потери холостого хода:
Расчёт потерь холостого хода производим по § 8.2 [1]
Индукция в стержне:
Вс
=
=
1,39 Тл
Индукция в ярме:
Вя
=
=
1,35 Тл
Индукция на косом стыке
Вкос.
=
=
= 0,98 Тл
Площади сечения немагнитных зазоров на прямом стыке среднего стержня равны соответственно активным сечениям стержня и ярма.
Площадь сечения стержня на косом стыке:
Пкос.
=
Пс
= 1,41´0,033
= 0,047 м2
Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по табл. 8.9 [1] для стали марки 3411 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:
При Вс = 1,39 Тл, рс = 1,51 Вт/кг; рз = 350 Вт/м2
При Вя = 1,35 Тл, ря = 1,41 Вт/кг; рз = 300 Вт/м2
При Вкос. = 0,98 Тл, ркос = 80 Вт/м2
Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали и удаления заусенцев для определения потерь применим выражение (8,32) [1].
На основании § 8,2 и табл. 8,12 [1] принимаем:
kп.р. = 1,05; k п.з. = 1;. k п.я. = 1; k п.п. = 1,03; k п.ш. = 1,02.
По таблице 8.13 [1] находим коэффициент k п.у. = 8,6.
Рх
= [kп.р´
k п.з.´(рсGс
+ ряGя′
– 4ряGу
+
´
k
п.у.´
Gу)
+ +4´Пкос.´ркос+
1´Пс´рз
+ 2´Пя´рз]
´
k
п.я ´
k п.п.
´
k п.ш.
Рх
= [1,1´1´(1,51´380+1,41´369
-4´1,41´47+
´8,6´47)+
+4´0,047´80+1´0,033´350+2´0,034´300]´1´1,03´1,02
= 1690 Вт
Что на
´100
= 15,5 %
меньше нормы.
Расчет тока холостого хода.
Расчёт тока холостого хода производим по § 8.3.
По таблице 8.16 [1] находим удельные намагничивающие мощности:
При Вс = 1,39 Тл, qс = 4,47 ВA/кг; qс.з = 11100 ВA/м2
При Вя = 1,35 Тл, qя = 3,9ВA/кг; qя.з = 9000 ВА/м2
При Вкос. = 0,98, qкос = 1660 ВА/м2
Для принятой конструкции магнитной системы и технологии её изготовления используем (8.43), в котором по § 8.3 и таблице 8.12 и 8.21 принимаем коэффициенты:
kт.р. = 1,65; k т.з. = 1,0; k т.пл. = 1,20; k т.я. = 1,0; k т.п. = 1,05; k т.ш. = 1,01.
По таблице 8,20 [1] находим коэффициент k т.у. = 30,8.
Qх
= [kт.р´
k т.з.´
(qсGс
+ qяGя′
– 4qяGу
+
´
k
т.у.´k
т.пл.´Gу)+4´
Пкос
´
´ qкос + 1´Пс´qс.з + 2´Пя´qя.з] ´ k т.я ´ k т.п. ´ k т.ш.
Qх
= [1,65´1´(4,34´380+3,82´369-4´3,82´47+
´30,8´1,2´47)
+ 4´0,047´1660+1´0,033´11100+2´0,034´9000]´1´1,05´1,01
= 17870 ВА
Ток холостого хода
i0 = Qx/10S = 17870/10´560 = 3,2 %
что на
=
32 %
меньше заданного значения.
Активная составляющая тока холостого хода:
i0а
=
=
0,3 %
Реактивная составляющая тока холостого хода:
i0р
=
=
3,19 %
Дополнение.
В связи с тем, что тепловой расчет и расчет бака не производился, помещаем вышерасчитанный трансформатор в трубчатый бак, близкого по характеристикам, трансформатора ТМ- 630/10.