Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Запорожский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ІПЕМтаТ_Коцур / ipem_t zaoct_ЕМ_09

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.02.2016

Размер:

1.12 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 55

	41
wкот	176	4.632.

	38

Для розрахунку радіального розміру обмотки приймаємо wкот 5.

Розкладка витків по котушкам з дробовим числом витків

Намотаємо обмотку котушками двох типів: А та Б. Обидва типа котушок будуть мати чотири цілих витки та якусь дробову частину витка, та як

середнє число витків в котушках wкот 4.632 . Знаменником дробу обирають число рейок по колу обмотки (дод. А, табл. А.5). В нашому випадку nр 12 .

Складемо пропорцію, де 632 тисячні – дробова частина wкот

х		632	,	х	12 632	7.584 .
nр
	1000			1000

З пропорції видно, що чисельником у дробовому числі витків котушок типу А буде число 7+1, а у дробовому числі витків котушок типу Б буде число 7.

Складемо наступну пропорцію, де 584 тисячні – дробова частина х

	А			584				,	А						38	584	22.192 .
	nкот		1000					,	А	1000							22.192 .
	nкот		1000							1000
Число котушок: типу А							22 , типу Б									nкот		А 38	22	16 .
Перевіримо
		А 4				8			Б 4					7		w	0
		А 4				п p			Б 4					п p		w	0
						п p								п p
22			4				8		16	4	7					176	0
22			4						16	4						176	0
					12					12
Перемножимо число котушок на число витків в них (табл. Б.1)
	А 4				8				22	4			8			102.667
	А 4								22	4						102.667
					п p					12
	Б		4		7				16	4		7				73.333
	Б		4						16	4						73.333
					п p					12
Висота обмотки по (3.32)
	l b ' nкот								k hк							nкот		1 ,
де k - коефіцієнт усадки обмотки																після		сушіння	та	опресування,

k=0.95,

l	11.7 38 0.95 5 38 1 10 3 0.62 м.

Таблиця Б.1 – Розподіл витків по котушках обмотки

22	котушки типу А по 4		8	витки	73.333	витки
		12

16	котушок типу Б по 4	7		витки	102.667	витки

	12
Всього 38 котушок					176	витків

Так як попередньо розраховано висоту обмотки в розмірі 0.638 м, то збільшимо розмір чотирьох охолоджуючих каналів по два з кожного торця

обмотки до hк 0.0097 м та перерахуємо висоту обмотки (рис. Б.2)

l 11.7 38 0.95 5 38 5 4 9.7 10 3 0.638 м.

Радіальний розмір обмотки по (3.34)

Рисунок Б.2 – Розташування котушок та радіальних каналів

aрад a ' nпар wкот , aрад 0.00475 1 5 0.024 м.

Радіальна ізоляційна відстань від стрижня до обмотки (табл. 3.9, див.

примітку) а01 0.015 м .

Внутрішній діаметр обмотки по (3.14)

D d 2a01,

D 0.29 2 0.015 0.32 м.

Зовнішній діаметр обмотки по (3.15)

D D 2aрад ,

D 0.32 2 0.024 0.367 м.

Для визначення густини теплового потоку на поверхні обмотки необхідно


розрахувати коефіцієнт				по (3.17) при
кількості провідників,				паралельних
лініям магнітної індукції m nкот
		b m	,
		l

=	0.0112 38		=0.667

0.638

та коефіцієнт додаткових втрат kд по (3.16) при кількості провідників, перпендикулярних лініям магнітної індукції n wкот

			kд	1	0.095 108	2 а4 n2 ,
k	д	1	0.095	108	0.6672	4.2510	3	4	52	1.034.
	д

Густина теплового потоку на поверхні обмотки по (3.19)

	107 J		Iф	wкот		kд		10 ,
	q						10
		kз	b ' a рад

q	107 3.14 106 146.629		5	1.034	10	10 958.319 Вт/м2 .

0.750.0117 0.024

Маса метала обмотки по (3.20)
	G	28 103	m	D	D	w П			,
	G	28 103	m			w П		в	,
	Cu			2				в
				2
G	28 103 3	0.32	0.367	176	46.7 10		6 237.329 кг.
G	28 103 3			176	46.7 10		6 237.329 кг.
Cu		2
		2
Коефіцієнт збільшення маси прямокутного мідного проводу ма-
рки ПБ за рахунок ізоляції із табл. 3.10 - kіз							1.5 % = 0.015 в.о. від маси
метала обмотки.
Маса проводу з урахуванням ізоляції по (3.21)
		Gпр	GCu	1	kіз ,
	Gпр	237.329 1 0.015			240.889 кг.

Б.3 Приклад розрахунку циліндричної багатошарової обмотки

Початкові дані контрольної роботи (Дод. А, табл. А.1)

Номінальна потужність	S = 1600 кВА
Напруга обмотки	UЛ = 11000 В
Схема з’єднання обмотки	„трикутник”
Втрати КЗ	PКЗ = 14.5 кВт
Частота мережі	f = 50 Гц
Кількість фаз	m= 3

Б.3.1 Розрахунок основних електричних величин

Номінальний лінійний струм обмотки по (3.1)

IS 103

Л3 U Л ,

IЛ

1600 103

83.978 А.

3 11000

Номінальні фазні струм

та

напруга

обмотки по

(3.2) при схемі

з’єднання обмотки «трикутник»

Iф

IЛ / 3,

Iф

83.978 /

3 48.485 A,

Uф

UЛ ,

Uф

11000 B.

Випробувальна напруга обмотки (табл. 3.1) UВИПР

35 кВ.

Б.3.2 Визначення основних розмірів

Обираємо рекомендоване значення діаметру стрижня d = 0.29 (табл. 3.2). Приймаємо нормалізоване значення діаметру стрижня d = 0.29 (табл.

3.3).

Рекомендоване значення відношення середньої довжини окружності каналу між обмотками до висоти обмотки знаходиться в межах 1.8 – 2.4 (табл. 3.4), приймаємо = 2.

Постійна а=1.4 для мідних обмоток (табл. 3.4). Середній діаметр каналу між обмотками по (3.3)

d12 a d ,

d12 1.4 0.29 0.406 м.

		45
Орієнтовна висота обмотки по (3.4)
	l		d12	,
	l			,
l	0.406		0.638 м.

	2
	2
Коефіцієнт заповнення сталлю приймемо					kз 0.97 .
Фактична площа перерізу стрижня ПФС					0.0594 м2 (табл. 3.5).
Активна площа перерізу стрижня по (3.5)
	Пc	kз ПФС ,
П 0.97 0.0594 0.05762 м2.
с
Індукція в стрижні магнітної системи Вс					1.62 Тл (табл. 3.6).

Б.3.3 Розрахунок обмотки

Попереднє значення напруги витка по (3.6)

uв 4.44 f Bс Пс ,

uв 4.44 50 1.62 0.05762 20.722 В.

Число витків обмотки НН по (3.7)

w Uф /uв ,

w 11000/20.722 530.844.

Приймемо w 531 виток.

Перерахуємо уточнену напругу витка по (3.8) uв Uф /w,

uв 11000/531 20.716 В.

Коефіцієнт додаткових втрат kД = 0.91 (табл. 3.7). Середня густина струму по (3.9)

J 0.746 kд PКЗ uв 104 ,

S d12

J 0.746 0.91 145001600 0.40620.716 104 3.139 106 А/м2.

Орієнтовний переріз витка обмотки по (3.10)

П 'в Iф / J ,
П ' 48.485/ 3.139 106	=15.446 10 6	м2.
в

У відповідності із табл. 3.8 обираємо тип обмотки – обмотка багатошарова циліндрична з прямокутного проводу.

	Обмотку		намотуємо	прямокутним		проводом ( nпар 1 ) марки
ПБ	1	2.5 6.3	з перерізом	П	15.2 10 6	м2 та товщиною ізоляції на один
ПБ	1		з перерізом	П	15.2 10 6	м2 та товщиною ізоляції на один
	0.5			пр
	0.5
бік	0.25 10		3 м.
	Розміри голого проводу

а2.5 10 3 м,

6.3 10 3 м.

Розміри проводу в ізоляції по (3.11)

а 2

2.5

2 0.25 10

3 3 10

3 м,

6.3

2 0.25 10 3 6.8 10 3 м.

Переріз витка обмотки по (3.12)

Пв

ппар Ппр ,

1 15.2

10 6

15.2 10

6 м2.

Густина струму в обмотці по (3.13)

Iф / Пв ,

48.485 / 15.2 10

6 =3.19 106

А/м2.

Число витків у прошарку по (3.46)

wп

nпар

b '

wп

0.638

92.786.

6.3

Приймаємо wп 93 .

Число прошарків в обмотці по (3.47)

w nп wп ,

531

nп 5.71. 93

Приймаємо nп 6.

Межове значення більшого з двох розмірів проводу (3.24), яке припускається при густині теплового потоку q=1400 Вт/м2 та при kз 0.75

	bт			kз	q			,
	bт	1.07	n		J 2	10 8		,
		1.07	n		J 2	10 8
				п
bт		0.75	1400				0.01 м.

		3.139 106		2		8
1.07		3.139 106		2	10	8

Обмотка намотується у 6 прошарків: 5 прошарків по 93 витки – 465 витків, шостий прошарок у 66 витків.

Загальний радіальний розмір металу при намотуванні плазом (3.45)

bм	a	nп ,
bм 2.5 10 3	6	0.015 м

більш ніж припустиме bм bт , тому обмотку поділяємо на два концентри: внутрішній у два прошарки та зовнішній у чотири. Між концентрами викону-

ється осьовий канал охолодження nк							1 шириною aк				0.007 м (табл. 3.13).
Напруга двох прошарків обмотки по (3.42)
				U2п			2 wп uв ,
		U2п		2	93	20.716		3853.107 В.
Міжшарова	ізоляція			n	6 прошарків кабельного паперу (дод. А,
табл. А.4) товщиною		мш		0.12	10	3	м .
		мш
Радіальний розмір обмотки без екрана по (3.48)
aрад			a '	nп	n		мш		nп	2	ак nк ,
aрад		(2.5	6	6 0.12		(6	2)	1	6.4)	10 3	0.027 м.
Радіальний розмір обмотки з екраном та його ізоляцією по (3.43)
		aекр		арад			екр		2	мш ,
де екр , 2 мш - розмір екрану та його ізоляції,
			екр		2	мш		0.003 м,
			екр			мш
			aекр		0.027		0.003		0.03 м.

Коефіцієнт усадки обмотки після сушіння та опресування k=0.95.

Висота обмотки

b ' nпар

wп

1 ,

0.0068

(93

0.639 м.

Радіальна ізоляційна відстань від стрижня до обмотки (табл. 3.9, див.

примітку)

а01

0.015 м .

Внутрішній

діаметр

обмотки

по

(3.14)

2a01,

0.29

0.015

0.32 м.

Зовнішній

діаметр

обмотки

по

(3.15)

2aекр ,

0.32

0.03

0.381 м.

Для визначення густини теплового

1 – провід обмотки; 2 - електрос-

потоку на поверхні обмотки необхідно

татичний екран; 3 – паперово-

розрахувати коефіцієнт

по (3.17) при

бакелітове опорне кільце;

кількості

провідників,

паралельних

4 - міжшарова ізоляція з кабель-

лініям магнітної індукції m wп

ного паперу; 5 – рейка із електро-

b m

ізоляційного картону

Рисунок Б.3 – Розріз торцевої часини

0.0063 93

=0.917

багатошарової циліндричної обмотки

0.639

та коефіцієнт додаткових втрат

kд по (3.16) при кількості провідників, пер-

пендикулярних лініям магнітної індукції n

nп

kд

0.095 108

2 а4

n2 ,

0.095

108

0.9172

2.510

1.011.

Густина теплового потоку на поверхні обмотки по (3.18)

107

J 2

kД

10 ,

kЗ

b '

107

(3.19

106 )2

1.011

0.0025

0.0063

10 10

1359.96 Вт/м2 .

0.75

0.0068

				49
Маса метала обмотки по (3.20)
	G	28 103		m	D		D	w П			,
	G	28 103		m				w П		в	,
	Cu					2				в
						2
G	28 103 3	0.32		0.381		531 15.2			10 6 237.468 кг.
G	28 103 3					531 15.2			10 6 237.468 кг.
Cu		2
		2
Коефіцієнт збільшення маси прямокутного мідного проводу ма-
рки ПБ за рахунок ізоляції із табл. 3.10 - kіз									3 % = 0.03 в.о. від маси ме-
тала обмотки.
Маса проводу з урахуванням ізоляції по (3.21)
			Gпр	GCu		1	kіз		,
	Gпр	237.468 1 0.03					244.592 кг.

Додаток В Приклад оформлення титульної сторінки

контрольної роботи

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Запорізький національний технічний університет

Кафедра “Електричні машини”

Номер залікової книжки _____

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

з дисципліни “Інженерне проектування електричних машин та трансформаторів” на тему: «ТАНСФОРМАТОР»

Виконав ст. гр._____ ___________

___________

Перевірив

І.І. Іваненко

П.П. Петренко

Домашня адреса, тел:

__________________

2010

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 55

Соседние файлы в папке ІПЕМтаТ_Коцур

#
07.02.20161.88 Mб19IPEM T KП_432.pdf
#
07.02.20161.12 Mб14ipem_t zaoct_ЕМ_09.pdf
#
07.02.2016288.28 Кб10Primer 00.mcd
#
07.02.2016416.94 Кб22Лекц 2 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ТРА.pdf
#
07.02.2016482.13 Кб52ЛЕКЦ 5ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА.pdf
#
07.02.2016307.46 Кб15Лекц1 Классификация трансформаторов.pdf
#
07.02.2016765.36 Кб32ЛЕКЦ3 Изоляция.pdf