Способи пресування стержня і ярма та коефіцієнти і для врахування впливу пресування на втрати і струм неробочого ходу

S, кВА	Спосіб пресування		Сталь відпалена		Сталь не відпалена
	стержні	ярма
До 630	Розклинення з обмоткою	Ярмові балки без бандажів	1,03	1,045	1,02	1,04
1000-6300	Бандажі із склострічки	Те ж	1,03	1,05	1,025	1,04
10000 і більше	Те ж	Ярмові балки з бандажами	1,04	1,06	1,03	1,05

Деякі технологічні фактори також впливають на втрати неробочого ходу. Так, нарізання смуги рулону сталі на пластини призводить до виникнення внутрішніх механічних напруг у пластинах і збільшення питомих втрат у сталі. Це збільшення враховується коефіцієнтом , який для відпаленої сталі марок 3404 і 3405 дорівнює 1,05, а для не відпаленої – 1,11.

При нарізанні пластин на лінії зрізу створюється облой. Це призводить до підвищення питомих втрат, що враховується коефіцієнтом : =1 для відпалених пластин і 1,02 для не відпалених. Якщо облой не знятий, то =1,02 і 1,05 відповідно. Для пластин шириною понад 0,3 м =1.

Покриття пластин ізоляційною лаковою плівкою збільшує втрати в =1,04 раз при масляному охолодженні.

Перешихтовання верхнього ярма при встановленні обмоток призводить до збільшення втрат, що враховується коефіцієнтом для різних потужностей трансформатора:

- =1,01 до 250 кВА;

- =1,02 – 400–630 кВА;

- =1,04–1,08 – 1000–6300 кВА;

- =1,09 – 10000 кВА і більше.

Шихтовка магнітної системи в одну або дві пластини в шару впливає на питомі втрати і ураховується за табл.6.8.

З урахуванням вищевказаного, визначення маси сталі та втрат у магнітній системі зручно проводити в такому порядку.

Маса стержнів визначається за (6.12). Втрати в них визначають за індукцією стержня і табличними даними питомих втрат для сталі, що використовується.

Маса ярм складається з двох складових. Маса сталі частин, що заштриховані на рис.6.4, дорівнює шестикратній масі кута , що визначається за формулою (6.7) і (6.8). Маса сталі не заштрихованих частин визначається як різниця –4 . Отже, повну масу сталі двох ярм можна визначити для трифазного трансформатора за формулою:

=( –4 )+6 . (6.20)

У частині маси сталі ярм, що визначається різницею в правій частині формули (6.20), виникають втрати, які визначають за індукцією в ярмі та питомими втратами .

У масі сталі кутів поза втратами, що визначаються таким же шляхом, виникають додаткові втрати, залежні від прямої або скісної форми стику пластин стержнів і ярм.

Отже, для плоскої трифазної шихтованої магнітної системи тристержневої конструкції, зібраної з пластин холоднокатаної сталі, що має чотири кути на крайніх і два на середніх стержнях, втрати неробочого ходу можуть бути визначені за формулою:

=[ ( + –4 + )+

+ ] . (6.21)

Величина , порахована для різних поєднань форми стиків, наведена в табл.6.11.

Таблиця 6.11

Величина коефіцієнта для різних чисел кутів із скісними та прямими стиками пластин плоскої шихтованої магнітної системи для сталі різних марок при =0,9÷1,7 Тл і =50 Гц

Число кутів із стиками		Марка сталі та її товщина
скісними	прямими	3412, 0,35 мм	3413, 0,35 мм	3404, 0,35 мм	3404, 0,30 мм 3405, 0,35 мм
Трифазна магнітна система (три стержні)
6	-	7,48	7,94	8,58	8,75
5*	1*	8,04	8,63	9,38	9,60
4	2	8,60	9,33	10,18	10,45
-	6	10,40	11,57	12,74	13,13

* Комбінований стик

За виразом визначаємо втрати в зоні стиків магнітної системи з урахуванням числа стиків різної форми, площі проміжку стиків для прямих і скісних стиків, індукції в зазорі та питомих втрат при цій індукції, визначених за табл. 6.7 і 6.8.

При розрахунку струму неробочого ходу для плоскої стержневої шихтованої магнітної системи, складеної із пластин холоднокатаної анізотропної сталі, так як і при розрахунку втрат неробочого ходу, необхідно ураховувати конструктивні та технологічні фактори.

З урахування вищевказаних факторів повну намагнічуючу потужність визначають за формулою:

=[ ( + –4 + )+

+ ] , (6.22)

де , , - маси сталі стержнів і окремих частин ярм, що визначаються так, як і при розрахунку втрат неробочого ходу, кг;

і - питомі намагнічуючі потужності для сталі стержнів і ярм за табл.6.12, ВА/кг;

- питома намагнічуюча потужність для зазорів, що визначається за табл.6.12 та за індукціями для прямих і скісних стиків аналогічно , ВА/м²;

- площа зазора, м²;

– коефіцієнт, що враховує вплив порізки смуги на пластини:

=1,18 - для відпаленої сталі;

=1,49 - для невідпаленої сталі;

- коефіцієнт, що враховує вплив обрізання облоїв:

=1 – для відпалених пластин з облоями =1,02;

=1,01 – для не відпалених пластин з облоями =1,05;

- коефіцієнт, що враховує ширину пластини в кутах магнітної системи за табл.6.13;

- коефіцієнт, що враховує форму перерізу ярма:

=1 – для багатоступеневого ярма;

=1,04 – (число ступенів стержня / число ступенів ярма) = 3;

=1,06 – (число ступенів стержня / число ступенів ярма) = 6;

=1,07 – для прямокутного перерізу ярма;

- коефіцієнт, що враховує пресування магнітної системи, за табл. 6.10;

- коефіцієнт, що враховує перешихтовку верхнього ярма:

=1,01 до 250 кВА;

=1,02 при 400-630 кВА;

=1,04–1,08 при 1000–6300 кВА;

=1,09 при 10000 кВА і більше.

Таблиця 6.12

Повна питома намагнічуюча потужність у сталі і зоні зашихтованого стику для холоднокатаної сталі марок 3404 і 3405 товщиною 0,35 мм при різних індукціях

В, Тл	Марка сталі і її товщина		, ВА/м2		В, Тл	Марка сталі і її товщина		, ВА/м2
	3404 0,35 мм	3405 0,35 мм	3404	3405		3404 0,35 мм	3405 0,35 мм	3404	3405
0,20	0,040	0,039	40	40	1,54	1,486	1,376	19320	15720
0,40	0,120	0,117	80	80	1,56	1,575	1,447	20700	16800
0,60	0,234	0,227	140	140	1,58	1,675	1,524	22100	18000
0,80	0,375	0,366	280	280	1,60	1,775	1,602	23500	19200
1,00	0,548	0,533	1000	900	1,62	1,958	1,748	25100	20480
1,20	0,752	0,732	4000	3700	1,64	2,131	1,894	26700	21760
1,22	0,782	0,758	4680	4160	1,66	2,556	2,123	28600	23160
1,24	0,811	0,783	5360	4620	1,68	3,028	2,435	30800	24680
1,26	0,841	0,809	6040	5080	1,70	3,400	2,747	33000	27000
1,28	0,870	0,834	6720	5540	1,72	4,480	3,547	35400	28520
1,30	0,900	0,860	7400	6000	1,74	5,560	4,347	37800	30840
1,32	0,932	0,892	8200	6640	1,76	7,180	5,551	40800	33000
1,34	0,964	0,924	9000	7280	1,78	9,340	7,161	44400	35000
1,36	0,996	0,956	9800	7920	1,80	11,500	8,770	48000	37000
1,38	1,028	0,988	10600	8560	1,82	20,240	15,110	52000	39800
1,40	1,060	1,020	11400	9200	1,84	28,980	21,450	56000	43600
1,42	1,114	1,065	12440	10120	1,86	37,720	27,790	60000	47400
1,44	1,168	1,110	13480	11040	1,88	46,460	34,130	64000	51200
1,46	1,222	1,156	14520	11960	1,90	55,200	40,740	68000	55000
1,48	1,276	1,210	15560	12880	1,95	89,600	76,900	80000	65000
1,50	1,330	1,246	16600	13800	2,00	250,000	180,000	110000	75000
1,52	1,408	1,311	17960	14760

Примітка. Наведені в таблиці значення q₃ для шихтованого стику при шихтуванні в дві пластини. При шихтуванні в одну пластину, величину q₃ , наведену в таблиці помножити на 0,82 для сталі 3404 і на 0,78 для сталі 3405

Таблиця 6.13

Величина коефіцієнта К_ТПЛ, що враховує збільшення намагнічуючої потужності в кутах магнітної системи залежно від ширини пакету а₂ для холоднокатаної сталі

В, Тл	Ширина пластини другого пакету , м
	0,05	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70
0,8-1,00	1,30	1,25	1,20	1,17	1,15	1,14	1,13	1,12
1,10 і 1,90	1,40	1,27	1,21	1,18	1,16	1,15	1,14	1,13
1,20 і 1,80	1,50	1,30	1,22	1,19	1,17	1,16	1,15	1,14
1,30 і 1,70	1,70	1,38	1,25	1,21	1,18	1,17	1,16	1,15
1,40 і 1,60	2,00	1,50	1,35	1,25	1,20	1,19	1,18	1,16
1,50	3,00	2,00	1,50	1,35	1,30	1,25	1,20	1,18

Шихтовка магнітної системи в одну або дві пластини в шару ураховується в питомому значенні за табл. 6.12.

Покриття пластин ізоляційною лаковою плівкою збільшує значення при масляному охолодженні в 1,18 раза.

Величина коефіцієнта =4 +2∙1,25 залежить від форми стиків у крайніх і середніх стержнях магнітної системи. Відповідні коефіцієнти для скісних і прямих стиків пластин для різних марок сталі та різних величин індукції наведені в табл. 6.14.

У таблиці 6.15 для сталі марок 3404 і 3405 наведені величини для індукції від 1,4 Тл до 1,9 Тл.

Питома намагнічуюча потужність визначається за індукцією стержня для прямих стиків і за індукцією / для скісних стиків.

Фазний струм, А, неробочого ходу визначають за формулою:

= /(3 ) . (6.23)

Активна складова струму, А, неробочого ходу:

= . (6.24)

Таблиця 6.14

Величини коефіцієнтів і для сталі різних марок сталі та різних величин індукції

В, Тл	Скісний стик	Прямий стик	В, Тл	Скісний стик	Прямий стик
	3404 і 3405, 0,35 і 0,30мм	3404 і 3405, 0,35 і 0,30мм		3404 і 3405, 0,35 і 0,30мм	3404 і 3405, 0,35 і 0,30мм
0,20	1,3	1,8	1,50	4,3	9,8
0,60	1,4	2,2	1,60	4,3	10,1
0,80	1,7	2,9	1,70	4,0	9,8
1,00	2,2	4,5	1,80	3,4	8,0
1,20	2,9	6,8	1,90	1,3	2,2
1,40	4,0	9,0

Примітка. Для сталі марок 3412 або 3413 товщиною 0,35 мм при всіх значеннях індукції значення (скісний стик), визначений за таблицею для сталі 3404, помножити на 0,65 або 0,80 і значення (прямий стик) – на 0,56 або 0,78 відповідно

Таблиця 6.15

Величина коефіцієнта для різного числа кутів з прямими і скісними стиками для марок сталей 3404, 3405 товщиною 0,35 мм і 0,3 мм та індукцій від 1,4 Тл до 1,9 Тл

Число кутів із стиками		Індукція В, Тл
скісними	прямими	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
Трифазна магнітна система (три стержні)
6	-	26,0	27,95	27,95	26,0	22,10
5*	1*	32,25	34,83	35,20	33,25	27,85
4	2	38,5	41,7	42,45	40,5	33,66
-	6	58,5	64,7	65,6	64,7	52,0

Реактивна складова:

= . (6.25)

Або у відсотках до номінального струму:

; ;

. (6.26)

Визначені величини струму неробочого ходу необхідно звірити з заданими у завданні на курсовий проект. Відхилення розрахункової величини струму неробочого ходу до заданого не повинно перевищувати 15%.

При розрахунку струму неробочого ходу за намагнічуючою потужністю визначається середнє значення струму неробочого ходу для всіх стержнів трансформатора.