8. Масса меди обмоток трансформатора

Определение средней длины витков обмоток для порядка расположения обмоток:

l_W1 = 2[a+b+4(ɛ₀+δ₂+k_MO1*δ₁₂)+2δ₁] = 234 мм

l_W2 = 2*[a+b+4ɛ₀+δ₂] = 207 мм

l_W2 = 2*[a+b+4(ɛ₀+δ₂+k_MO1δ₁₂+ δ₁+k_MO3δ₁₃)+2δ₃] = 253 мм

Определение массы меди каждой обмотки трансформатора:

G₁= 8.9*W₁*q₁l_W110^-5=3 кг

G₂= 8.9*W₂*q₂l_W210^-5=1,7 кг

G₃= 8.9*W₃*q₃l_W310^-5=0,6 кг

Общая масса меди обмоток трансформатора:

G=G₁+G₂+G₃= 5,3 кг

9. Потери в меди обмоток трансформатора

Потери в меди каждой обмотки при температуре 75°С:

P₁= 2,4*j₁²G₁= 27,08 Вт

P₂= 2,4*j₂²G₂= 16,2 Вт

P₃= 2,4*j₃²G₃= 4,6 Вт

Суммарные потери в меди трехобмоточного трансформатора:

P=P₁+P₂+P₃ = 48 Вт

10. Масса стали сердечника трансформатора

В данной работе используется расчет трансформатора с нормализованным магнитопроводом, поэтому масса его стали определяется табличным методом. В частности, используется броневой пластинчатый магнитопровод типа Ш 40 Х 50 с массой магнитопровода 4,95 кг.

Определение массы ярма:

G_c.я.= 2*7,8*(h+l_я)*Qя*10^-3 = 5,2 кг,

где Q_я = 1288 мм²– площадь поперечного сечения ярма,l_я= 160 мм – длина ярма сердечника.

Полная масса ненормализованного магнитопровода броневого пластинчатого маломощного трансформатора.

G_c=G_c.c.+G_с.я.= 10,2 кг

11. Потери в стали сердечника трансформатора

P_c== 7.1 Вт

где B_с.ди B_я.д– действительные значения индукции стержня и ярма сердечника, Тл;В_таблиf_табл.– табличные значения индукции и частоты, при которых заданы значения к_с (к_с– удельные потери в стали сердечника). к_с(1.0/50)= 1,2 Вт/кг – для стали марки 1512(Э42) с толщиной листа 0,35 мм приВ_табл = 1,0 Тл и f_табл = 50 Гц.

12. Определение тока холостого хода трансформатора

I₀== 3,3 А,

где Н_с = 2,8 – напряженность поля в стали сердечника магнитопровода, А/мм, определяемая для индукцииВ_с.дтабличным методом;l_c= а + 2с + 2h + 3h_я = 380 мм – средняя длина магнитной силовой линии в сердечнике МТ;В_с.д– действительная индукция в сердечнике МТ, Тл;n –число зазоров (стыков) на пути си­ловой линии,n = 2;_э = 0,04 мм – значение эквивалентного воздушного зазора в стыках сердечника трансформатора;w₁– число витков первичной обмотки

I₀== 3,3 А

13. Коэффициент полезного действия МТ

Суммарная активная мощность вторичных обмоток трансформатора:

P =S₂*cosϕ₂+S₃*cosϕ₃ = 103,75 Вт

Коэффициент полезного действия:

η = = 60,7%

14. Активные падения напряжения и сопротивления обмоток МТ

Относительные активные падения напряжения в обмотках трехобмоточного трансформатора, находятся по формулам:

U_1a = = 16%

U_2a = = 16%

U_3a== 19%

Активные сопротивления обмоток:

r₁== 45 Ом

r₂== 101 Ом

r₃== 2 Ом

Активные сопротивления короткого замыкания пар обмоток трехобмоточного МТ вычисляются по формулам

r_k12== 106 Ом

r_k13== 326 Ом

15. Индуктивные падения напряжения и соприкосновения обмоток трансформатора

Индуктивные сопротивления обмоток МТ при частоте 50 Гц при порядке обмоток 2 – 1 – 3 невелики и составляют 10÷15 % от активного сопротивления, поэтому индуктивным сопротивлением и падением напряжения можно пренебречь. Но при расположении обмоток в порядке 1 – 2 – 3 во избежание существенных неточностей в расчёте их необходимо учитывать.

Индуктивное сопротивление, пары обмоток – первичной 1 и вторичной 2, приведенной к первичной:

x_k12== 19 Ом;

Индуктивные сопротивления первичной обмотки в паре W₁–W₂и вторичной обмотки 2, приведенной к первичной:

X₁₍₁₂₎== 10 Ом;

x’₁≈x_k12–x₁₍₁₂₎= 9 Ом

Индуктивное сопротивление, пары обмоток – вторичных 1 и 3, приведенной ко вторичной 2:

x_k13== 17 Ом;

Индуктивные сопротивления вторичной обмотки 2 в паре W₁–W₃и вторичной обмотки 3, приведенной ко вторичной:

X₁₍₁₃₎== 8,3 Ом;

x’₂≈x_k23–x₂₍₂₃₎= 9 Ом

где l_s = h– расчетная длина магнитной силовой линии потока рассеяния;_s12= 17 мм и_s13= 13,5 мм – приведенная ширина канала потока рассеяния.

Нахождение относительных индуктивных падений напряжений в обмотках:

в первичной:

u_1s(12)== 3,5%

во вторичной 2:

u_1s(13)== 3%

u_2s== 2%

во вторичной 3:

u_3s== 0,5%