5.2 Напряжение короткого замыкания
Активная составляющая Uка в процентах от номинального напряжения
.
Реактивная составляющая Uкр в процентах от номинального напряжения
Определим полное напряжение короткого замыкания трансформатора
Расчетное напряжение короткого замыкания не должно отклоняться от технического условия на проект более чем на 5 %. В нашем случае отклонение составляет 1,6%.
6 Определение параметров холостого хода
6.1 Размеры и масса элементов магнитопровода
По таблице 6.1 /3, с. 100/ по диаметру стержня определим размеры пакетов, составляющих сечения стержня и ярма (см. рисунок 9).
Рисунок 9 – Сечения стержня и ярма
Полные площади ступенчатой фигуры поперечного сечения стержня - Пфс, ярма - Пфя и объем одного угла магнитной системы - Vу определим по
таблице 6.4 /3, с. 103/
Пфс = 0,02328 м2; Пфя = 0,02376 м2; Vу = 0,003452 м3.
Активное сечение стержня - Пс и ярма - Пя определим по формуле
Пс = kзап·Пфс = 0,96·0,02328= 0,02235 м2;
Пя = kзап·Пфя = 0,96·0,02376 = 0,0228 м2.
Длина стержня
lс = L + (l01 + l02) = 0,499 + (30·10-3 + 15·10-3) = 0,544 м.
Расстояние между осями соседних стержней определим, как
С = D"1 + а11 = 0,313 + 10·10-3 = 0,323 м.
Масса стали угла при многоступенчатой форме сечения
Gу = kзап·Vу·γст = 0,96·0,003452 ·7650 = 25,4 кг,
где γст – плотность трансформаторной стали, кг/м3.
Масса частей ярма, заключенных между осями крайних стержней
G'я = 2·(с-1)·С·Пя·γст = 2·(3-1)· 0,323·0,0228·7650 = 225,4 кг.
Масса стали ярм в углах
G"я = 2·Gу = 2·25,4 = 50,8 кг.
Полная масса двух ярм
Gя = G'я + G"я = 225,4+ 50,8 = 276,2 кг.
Масса стали стержней в пределах окна магнитной системы
G'с = с·Пс·lс·γст = 3·0,02235·0,544·7650 = 279,04 кг.
Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма
G"с = с·(Пс·a1я·γст – Gу) = 3·(0,02235·175·10-3·7650 – 25,4) = 13,6 кг,
где a1я – ширина крайнего внутреннего пакета ярма, м.
Масса стали стержней при многоступенчатой форме сечения ярма
Gc = G'с + G"с = 279,04 + 13,6 = 292,64 кг.
Полная масса стали плоской магнитной системы
Gст = Gc + Gя = 292,64 + 276,2 = 568,84 кг.
6.2 Потери холостого хода
Определим индукцию в ярмах плоской шихтованной магнитной системы
Индукция в косых стыках
Площадь косого стыка
Потери холостого хода
Рх = [kпр·kпз·(рс·Gс + ря·Gя – 4·ря·Gу + kпу·Gу·(рс + ря)/2) + Σрз·nз·Пз]·kпя·kпп·kпш = 790 Вт.
где kпр – коэффициент, учитывающий увеличение удельных потерь в стали за счет возникновения внутренних механических напряжений в пластинах при резке стали повдоль на ленты и лент поперек на пластины /3, с. 109/;
kпз – коэффициент, учитывающий увеличение удельных потерь в стали от удаления заусенцев на линии отреза пластин /3, с. 109/;
рс – удельные потери в стали стержня, Вт/кг, определяемые по таблице 6.6 /3, с. 106/;
ря – удельные потери в стали ярма, Вт/кг, определяемые по таблице 6.6 /3, с. 106/;
kпу – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитопровода, определяемый по таблице 6.7 /3, с. 108/;
kпя – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в стали от формы сечения ярма /3, с. 108/;
kпп – коэффициент, учитывающий зависимость уровня потерь в стали от выбранного способа прессовки стержня и ярма, определяемый по таблице 6.8 /3, с. 108/;
kпш – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в стали от перешихтовки верхнего ярма при установке обмоток на магнитопровод /3, с. 109/.
Выражение Σрз·nз·Пз представляет собой сумму потерь в зане стыков пластин магнитной системы.
Рассчитываемая система имеет четыре угла на крайних стержнях и два на среднем. Следовательно, в ней имеется:
- четыре косых стыка (nз = 4) с параметрами Пз = Пкос, Вз = Вкос и рз = f(Вкос);
- два прямых стыка (nз = 2) с параметрами Пз = Пя, Вз = Вя и рз = f(Вя);
- один прямой стык (nз = 1) с параметрами Пз = Пс, Вз = Вс и рз = f(Вс).
Величину удельных потерь в стыках определяем по таблице 6.6 /3, с. 106/.
Расчетные потери холостого хода равны 790 Вт, а техническое условие на проект 0,740 кВт. В нашем случае данное условие выполняется.