8.4. Примеры расчета. Расчет магнитной системы трансформатора

Трансформатор типа TM-1600/35 Вариант 1м – медные обмотки

Определение размеров магнитной системы и массы стали по § 8.1.

Принята конструкция трехфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404, 0,35 мм по рис. 8.13.

Рис. 8.13. Трансформатор типа ТМ-1600/35, вариант 1М –

медные обмотки: а - сечение стержня и ярма; б -основные

размеры магнитной системы

Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбраны по табл. 8.3 для стержня диаметром 0,260 м без прессующей пластины. Число ступеней в сечении стержня 8, в сечении ярма 6.

Размеры пакетов в сечении стержня и ярма по табл. 8.3

№ пакета	Стержень, мм	Ярмо ( в половине поперечного сечения), мм
1	250×35	250×35
2	230×25	230×25
3	215×13	215×13
4	195×13	195×13
5	175×10	175×10
6	155×8	155×23
7	120×9	-
8	105×6-

Общая толщина пакетов стержня (ширина ярма) 0,238 м. Площадь ступенчатой фигуры сечения стержня по табл. 8.7 П_ф,с=490,6 см² =0,04906 м²; ярма - П_ф,я=507,1 см² =0,05071 м². Объем угла магнитной системы

Активное сечение стержня

активное сечение ярма

Объем стали угла магнитной системы

Длина стержня

Расстояние между осями стержней

Массы стали в стержнях и ярмах магнитной системы рассчитываем по (8.6), (8.8) - (8.13).Масса стали угла магнитной системы

Масса стали ярм

Масса стали стержней

где

 g"_c по (8.13) .

Общая масса стали

Расчет потерь холостого хода по § 8.2.

 Индукция в стержне

Индукция в ярме

Индукция на косом стыке

Площади сечения немагнитных зазоров на прямом стыке среднего стержня равны соответственно активным сечениям стержня и ярма.

Площадь сечения стержня на косом стыке

Удельные потери для стали стержней, ярм и стыков по табл. 8.10 для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины:

при В_с= 1,588 Тл р_с = 1,269 Вт/кг; рз=974 Вт/м²;

при В_я= 1,537 Тл р_я=1,163 Вт/кг; рз = 900 Вт/м²;

при В_кос = 1,123 Тл р_кос = 445 Вт/м².

Для плоской магнитной системы с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне, с многоступенчатым ярмом, без отверстий для шпилек, с отжигом пластин после резки стали, и удаления заусенцев для определения потерь применим выражение (8.32).

На основании § 8.2 и табл. 8.12 принимаем k_п,p=1,05; k_п,з=1,00; k_п,я=1,00; k_п,п=1,03; k_п,ш=1,05.

По табл. 8.13 находим коэффициент k_п,у=10,18. Тогда потери холостого хода

или 3402/3100·100=109,7% заданного значения

Расчет тока холостого хода по § 8.3.

По табл. 8.17 находим удельные намагничивающие мощности:

при В_с =1,588 Тл q_c=1,715 В·А/кг; q_с,з=18480 В·А/м²;

при В_я=1,537 Тл q_я=1,474 В·А/кг; q_я,з=15580 В·А/м²;

при В_кос =1,123 Тл q_кос=2620 В·А/м².

Для принятой конструкции магнитной системы и технологии ее изготовления используем (8.43), в котором по § 8.3 и табл. 8.12 и 8.21 принимаем коэффициенты: k_т,р = 1,18; k_т,з=1,00; k_т,я=1,00; k_т,пл=1,32; k_т,ш=1,05.

По табл. 8.20 находим коэффициент k_т,у=42,40, тогда намагничивающая мощность холостого хода

Ток холостого хода

,

 или 0,971·100/1,3=74,7 % заданного значения.

Активная составляющая тока холостого хода

Реактивная составляющая тока холостого хода