Кривые намагничивания листовой электротехнической стали марок 1512,1514
B, Тл |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 |
414 538 730 1080 1980 3850 6700 13000 23000 |
421 553 754 1140 2060 4060 7100 14000 24000 |
425 569 780 1200 2200 1290 7600 15000 25000 |
446 586 810 1270 2340 4520 8100 16000 26000 |
458 604 840 1340 2500 4760 8650 17000 27000 |
470 623 870 1410 2700 5000 9300 18000 28000 |
483 643 900 1490 2920 5300 10000 19000 29000 |
496 664 910 1590 3140 5650 16700 20000 30000 |
510 685 980 1600 3370 6000 11400 21000 31200 |
524 707 1030 1720 3600 6350 12200 22000 32500 |
*Примечание. Напряженности магнитного поля указаны в А/м.
27. Принципиальные схемы обмоток однофазного трансформатора. Схема соединения обмоток выбрана в п.5 в соответствии с заданием и рис. 5.
Рассматриваемые трансформаторы
являются понижающими трансформаторами
и работают в условиях изменения первичного
напряжения. При изменении первичного
напряжения регулировочные ответвления
целесообразно выполнять на первичной
обмотке так, чтобы при изменении этого
напряжения отношение
(и, следовательно, магнитный поток)
оставалось неизменным. Обычно корабельные
трансформаторы имеют 3 – 4 ответвления,
которые позволяют изменять вторичное
напряжение на 2
и 5%
от номинального. Обозначения выводов
трансформатора указаны на рис. 5.
3. Пример расчёта однофазного
ТРАНСФОРМАТОРА
Дано:
Sн = 5000 ВА, U1н = 380 В, U2н = 220 В, fн = 50 Гц.
Трансформатор однофазный, брызгозащищённого исполнения.
1. Сечение сердечника
см2
см2
Принимаем Sс = 66 см2. Выбираем стержневой трансформатор с гнутым стыковым магнитопроводом, собранным из листовой электротехнической стали Э330 толщиной 0,35 мм.
2. Определяем размеры сторон сердечника магнитопровода.
Задаёмся
.
Тогда
см
см
Окончательно
см2
см2.
3. Числа витков первичной (w1) и вторичной (w2) обмоток
а) 
витков
б) 
витков
4. Номинальные токи трансформатора
а) 
А
б) 
А
5. Выбираем схему соединения обмоток в соответствии с заданием и рекомендациями, указанными на рис. 5. Из рис. 5 видно, что для всех трансформаторов обмотки ВН и НН делятся на 2 части (катушки) с одинаковым числом витков на обоих стержнях. В подавляющем большинстве случаев катушки соединяются параллельно (кроме трансформатора ОВ-0,25-0,4). Поскольку число витков на стержнях трансформаторов равно w1 и w2, то сечение меди каждой катушки обмоток ВН и НН следует определять по току, равному половине номинального.
6. Предварительные значения сечения проводников первичной и вторичной обмоток
а) 
мм2
б) 
мм2
7. Окончательные размеры проводников обмоток
а) 
,
,
провод марки ПСДК,
б) 
.
Отношение
,
т.е. удовлетворяет требованиям технологии
укладки обмотки
.
Толщина изоляции проводников выбрана в соответствии с таблицей 3.3.
8. Плотности тока в обмотках (окончательно)
а) 
А/мм2,
б) 
А/мм2.
9. Сечение окна магнитопровода
см2
10. Выбираем размеры окна (высоту и ширину)
см,
см.
11. Определим число витков катушек обмотки ВН (первичной) и НН (вторичной), размещённых в одном слое по высоте стержня:
а) для обмотки ВН
витков
б) для обмотки НН
витков
Толщина изоляции по высоте принята равной 14 мм в соответствии с рекомендациями п.10.
12. Высота обмоток ВН и НН
а) 
мм
б) 
мм
в) средняя высота катушек ВН и НН
мм
13.Число слоёв обмоток на один стержень по ширине
а) 
б) 
14. Толщина катушек по ширине.
Располагаем катушки НН ближе к сердечнику магнитопровода, снаружи размещаем обмотку ВН, так как последняя имеет большее, чем обмотка НН количество выводов – отводов, предназначенных для регулирования напряжения путем изменения числа витков. Ширина двух катушек равна:
а) для обмотки ВН
мм
б) для обмотки НН
мм
в) общая ширина катушек и изоляции
мм
.
Изменим значение bок до 66 мм = 6,6 см, а высоту окна оставим равной 15,4 см. Следовательно,
см2.
Коэффициент заполнения окна
т.е. находится в пределах нормы.
16. Линейная нагрузка
А/см,
т.е.
А/см.
17. Вычерчиваем эскиз трансформатора на миллиметровой бумаге в соответствующем масштабе. При выборе масштаба следует руководствоваться соображениями, чтобы размер 10 см hк + 2 ас 20 см.
18. Масса меди обмоток трансформатора
а)
кг
б) 
см3
см3
в) 
см,
см,
г) 
мм,
мм.
19. Масса стали трансформатора
а)
кг,
б) 
см3
в) 
см.
20. Отношение между массами стали и меди
,
т.е. соответствует рекомендованному значению
21. Общая масса активных и конструктивных материалов
кг
22. Активные сопротивления обмоток
а) обмотки ВН
Ом,
б) обмотки НН
Ом
23. Индуктивные сопротивления обмоток
а) обмотки ВН
Ом
б) обмотки НН
24. Потери энергии и КПД при :
а) потери в меди первичной обмотки
Вт;
б) потери в меди вторичной обмотки
Вт;
в) суммарные потери в меди
Вт;
г) потери в стали
Вт
д) КПД при
,
т.е. 97,2%.
КПД находится в рекомендуемых в п.4 пределах.
25. Ток холостого хода и его составляющие:
а) реактивная составляющая тока холостого хода (намагничивающий ток)
А,
где Н – напряженность магнитного поля в сердечнике магнитопровода, найденная по таблице 3.4
при
Тл,
А/см
или 350
А/м;
б) активная составляющая тока холостого хода
А
в) ток холостого хода
А
т.е. составляет
что соответствует указанным в п.25 значениям тока холостого хода.
26. Напряжение короткого замыкания и его составляющие:
а) активная составляющая напряжения короткого замыкания
,
где
Ом;
б) реактивная составляющая напряжения короткого замыкания
где
Ом;
в) напряжение короткого замыкания
,
т.е. находится в пределах рекомендуемых значений.
27. Изменение напряжения на
зажимах вторичной обмотки при нагрузке
трансформатора при
и
.
28. Принципиальная схема соединения обмоток трансформатора представлена на рис. 5.