4. Кінцевий розрахунок магнітної системи, визначення параметрів неробочого ходу

1. Визначення розмірів пакетів та активних перерізів стержня і ярма

Стержні магнітної системи скріплюють бандажами із склострічки (§ 6.1), ярма пресують ярмовими балками (рис. 11.9). Розміри пакетів вибираємо за табл. 6.2 для стержня діаметром 0,28 м без пресуючої пластини. Число ступенів у перерізі стержня дорівнює 8 (див.рис. 11.10), в перерізі ярма – 6.

Розміри пакетів у перерізі стержня і ярма за табл. 6.2.

№ пакета	Стержень (в половині поперечного перерізу), мм	Ярмо (в половині поперечного перерізу), мм
1	270х37	270х37
2	250х26	250х26
3	230х17	230х17
4	215х9	215х9
5	195х11	195х11
6	175х9	175х9
7	135х13	-
8	105х7	-

Загальна товщина пакетів стержня (ширина ярма) дорівнює 0,258 м. Площа ступеневої фігури перерізу стержня і ярма за табл. 6.6.

=570,9 см²=0,05709 м² ;

=591,1 см²=0,05911 м² .

Об'єм кута магнітної системи

=13738 см³=0,013738 м³ .

Активний переріз стержня

= =0,97∙0,05709=0,0553773 м² .

Активний переріз ярма

= =0,97∙0,05911=0,0573367 м² .

Довжина стержня

0,54+2∙0,075=0,69 м.

Відстань між осями стержнів за формулою (6.6):

= + =0,496+0,03=0,526 м ≈ 0,530 м.

Величину С заокруглюємо до величини, кратної 0,005.

Рис.11.9. Магнітопровід трансформатора

Рис.11.10. Переріз стержня і основні розміри магнітної системи трансформатора

2. Визначення маси стержнів ярм

Маса сталі кута магнітної системи

= =0,013738∙7650∙0,97=101,9 кг.

Маса сталі ярм

= + =2 2 +2 =

=2∙0,0573367∙2∙0,526∙7650+2∙101,9=1126,7 кг.

Маса сталі стержнів

= + =876,9+37,4=914 кг,

де =3 =3∙0,69∙0,0553773∙7650=876,9;

=3( )=3∙(0,0553773∙0,27∙7650 101,9)=37,4 кг;

=0,27 м – ширина пакета ярма.

Загальна маса сталі

= + =914+1126,7=2040,7 кг.

3. Визначення втрат неробочого ходу

Індукція в стержні

= /(4,44 )=19,95/(4,44∙50∙0,0553773)=1,62 Тл.

Індукція в ярмі

= /(4,44 )=19,95/(4,44∙50∙0,0573367)=1,57 Тл.

Індукція на скісному стику

= / =1,15 Тл.

Площа перерізу немагнітних проміжків на прямому стику середнього стержня дорівнюють, відповідно, активним перерізам стержня і ярма.

Площа перерізу немагнітного проміжку стержня на скісному стику

= = ∙0,0553773=0,0783 м².

Питомі втрати для сталі стержнів, ярм і стиків за табл. 6.8 для сталі марки 3404 товщиною 0,35 мм при шихтовці в дві пластини

при =1,62 Тл; =1,353 Вт/кг; =1017 Вт/м²;

при =1,57 Тл; =1,229 Вт/кг; =948 Вт/м²;

при =1,15 Тл; =0,631 Вт/кг; =473 Вт/м².

Для плоскої магнітної системи зі скісними стиками на крайніх стержнях і прямих стиках на середньому стержні, з багатоступеневим ярмом без отворів для шпильок, з відпалюванням пластин після порізки сталі втрати неробочого ходу визначимо за формулою (6.21):

=[ ( + 4 + )+

+ ] =

=[1,05∙1∙(1,353∙914+1,229∙922,9 4∙1,229∙101,9+

10,18∙101,9)+473∙4∙0,0783+1∙1017∙0,0553773+2∙948∙0,0573367]∙1∙1,03∙1,04=3945 Вт,

що становить від заданої величини і знаходиться в межах допустимого відхилення ± 7,5%.

На основі §6.2 і табл.6.9, 6.11 приймаємо

=1,05; =1,0; =1,03; =1,04; =10,18.

4. Визначення струму неробочого ходу

За табл. 6.12 визначаємо питомі намагнічуючі потужності:

при =1,62 Тл; =1,958 ВА/кг; =25100 ВА/м²;

при =1,57 Тл; =1,625 ВА/кг; =21400 ВА/м²;

при =1,15 Тл; =3250 ВА/м².

За табл. 6.15, 6.10, 6.13 і §6.2 визначаємо:

=1,05; =1,3; =1,18; =1;

=1; =1,05; =1,04; =42,4.

За формулою (6.22) визначаємо намагнічуючу потужність

=[ ( + -4 + )+

+ ] =[1,18∙1∙(1,958∙914+1,625∙922,9

4∙1,625∙101,9+ ∙42,4∙1,3∙101,9)+4∙3250∙0,0783+

+25100∙0,0553773+2∙21400∙0,0573367]∙1∙1,05∙1,04=21660 ВА.

Реактивна складова струму неробочого ходу

= /(10∙ )=21660/16000=1,35%.

Активна складова струму неробочого ходу

= /(10∙ )=3945/16000=0,247.

Струм неробочого ходу

,

що становить від заданої величини і знаходиться в межах допустимого відхилення ± 15%.