
- •Проектирование преобразовательного трансформатора типа тмпж
- •Исходные данные
- •Введение
- •Номинальный фазный ток обмотки вн
- •Номинальный фазный ток обмотки нн
- •Предварительное число витков обмотки нн
- •Предварительный расчет числа витков обмотки вн
- •Определение намагничивающих сил обмоток
- •Определение высоты стержня
- •Определение диаметра стержня
- •Конструирование и расчет обмоток
- •Расчет обмотки вн
- •Высота обмотки
- •Сечение витка обмотки вн
- •Предварительное количество катушек обмотки вн
- •Число витков в катушке вн
- •Распределение витков и катушек обмотки вн
- •Расчет обмотки нн
- •Сечение витка обмотки нн
- •Высота обмотки нн
- •Масса меди обмотки нн
- •Удельная тепловая нагрузка обмотки нн
- •Строение трансформатора
- •Окончательный расчет магнитопровода
- •Активное сечение стержня
- •Активное сечение ярма
- •Строение стержня
- •Масса стержней
- •Масса ярма
- •Расчет механических сил
Номинальный фазный ток обмотки вн
Расчет номинального фазного тока производится по формуле:
(3.7)
При вычислении получено след. значение номинального фазного тока:
Номинальный фазный ток обмотки нн
Значение номинального фазного тока обмотки НН производится по формуле:
(3.8)
где KI – коэффициент, зависящий от схемы выпрямительного агрегата и схемы соединения обмотки НН трансформатора; при мостовой схеме выпрямителя и соединении фаз обмотки НН
звездой KI = 0,816;
треугольником KI = 0,471.
Так как фазы обмотки НН соединены треугольником, вычисление производиться по формуле (3.8) с учетом коэффициента KI = 0,471:
Предварительное число витков обмотки нн
Число витков обмотки НН определяется исходя из значений фазного напряжения обмотки и напряжения, приходящего на один виток uв/в. Обычно uв/в выбирают для трех значений: uв/в min , uв/в ср , uв/в max и приводятся три расчета, из которых выбирается наиболее соответствующий практике. В нашем случае выбираем одно значение. Выбор значения uв/в осуществляется по кривой, представленной на рис.2 методического указания в зависимости от номинальной мощности трансформатора. При этом предварительное число витков обмотки НН составит:
(3.9)
Вторичная обмотка НН в преобразовательных трансформаторах выполняется с параллельными ветвями, поэтому необходимо, чтобы число витков было четным и делится без остатка на число катушек в одной параллельной группе, которое также должно быть четным (при нечетном числе катушек в параллельной группе возникают трудности с выводами между катушками).
При S1=11070 кВА получаем uв/в =48 В/вит.
Т.о.
Принимаем W2 = 60 витков.
Уточняем значение uв/в:
(3.10)
Предварительный расчет числа витков обмотки вн
Расчет предварительного числа витков обмотки ВН производится по формуле:
(3.11)
При вычислении получено след. значение:
Принимаем W1 = 778 витков.
Определение намагничивающих сил обмоток
Расчет намагничивающих сил обмоток производится по след. формулам:
обмотки ВН:
(3.12)
обмотки НН:
(3.13)
результирующая:
(3.14)
При вычислении получены след. значения намагничивающих сил обмоток:
обмотки ВН:
обмотки НН:
результирующая:
Определение высоты стержня
Расчет высоты стержня производится по формуле:
(3.15)
где АС – линейная нагрузка стержня; определяется по графику, представленному на рис.3 методического указания к курсовому проекту, в зависимости от номинальной мощности трансформатора и напряжения первичной обмотки.
При S1 =9565 кВА получаем АС = 995 А/см.
При вычислении высоты стержня получено след. значение:
см.
Определение диаметра стержня
Вычисление диаметра стержня производится по формуле:
(3.16)
где BC – магнитная индукция в стержне; выбирается в зависимости от марки стали и мощности трансформатора; для трансформатора данного класса ВС = 1,55 – 1,65 Тл; выбираем ВС = 1,6;
КС – коэффициент заполнения стали; выбирается в зависимости от толщины листов и марки стали КС = 0,93 – 0,97; выбираем КС = 0,95;
ККР – коэффициент заполнения круга; зависит от диаметра стержня и мощности трансформатора ККР = 0,85 – 0,92; выбираем ККР = 0,89.
Для уменьшения расхода стали диаметры стержня принимаются стандартными по нормам СЭВ: dC = 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75 см;
При вычислении диаметра стержня получено след. значение:
Принимаем dC = 45 см.
Сталь на порядок дешевле материала обмоток, поэтому в силовых трансформаторах данных габаритов масса стали обычно больше массы меди в 2 – 4 раза. При этом в оптимально спроектированных трансформаторах имеется следующее соотношение высоты и диаметра стержня:
В нашем случае
что удовлетворят требованиям.