6. Расчет параметров короткого замыкания

Потери короткого замыкания определяются согласно §7.1. Основные потери, рассчитанные ранее.

Обмотка НН

Обмотка ВН

Коэффициенты добавочных потерь, рассчитанные ранее, в обмотке НН

Коэффициенты добавочных потерь, рассчитанные ранее, в обмотке НН

Основные потери в отводах. Длина отводов определяется приближенно по формуле (7.21)

Масса отводов НН

Потери в отводах НН

Масса отводов ВН

Потери в отводах ВН

Потери в стенках бака и других элементах конструкции определяем приближенно по формуле (7.25)

Полные потери короткого замыкания

Для номинального числа витков обмотки ВН

Расчетное значение потерь короткого замыкания меньше заданного, что удовлетворяет техническим требованиям, предъявляемым к трансформаторам.

Напряжение короткого замыкания рассчитывается согласно §7.2.

Активная составляющая

Реактивная составляющая по формуле (7.32)

где

Напряжение короткого замыкания

или

ВЫВОД: Расчетное значение потерь короткого замыкания меньше заданного. Расчетное значение напряжения короткого замыкания находится в границах допустимого предела в ±5% от заданного значения. Можно сделать вывод о правильности выполненных решений.

7. Расчет потерь и тока холостого хода

Для расчета потерь и тока холостого хода нужны уточненные массы стали, которые определяются согласно §8.2, 8.3.

Принята конструкция трехфазной плоской шихтованной магнитной системы, собираемой из пластин холоднокатаной текстурованной стали марки 3404 толщиной 0,30 мм. Стержни магнитной системы скрепляются бандажами из стеклоленты, ярма прессуются ярмовыми балками. Размеры пакетов выбираются по таблице 8.3 для стержня диаметром d=0,25м без прессующей пластины. Число ступеней в сечении стержня 8, в сечении ярма 6. Сечение стержня, ярма и основные размеры магнитной системы приведены на рисунке6.

№ пакета Стержень, мм Ярмо (в половине поперечного

сечения), мм

1 240×35 240×35

2 220×24 220×24

3 200×16 200×16

4 180×12 180×12

5 155×11 155×11

6 140×6 140×17

7 120×6 -

8 100×5 -

а) б)

Рисунок 6 - а) сечение стержня и ярма; б) основные размеры магнитной системы.

Общая толщина пакетов стержня (ширина ярма)

Площадь ступенчатой фигуры определяется по таблице 8.7

стержня

ярма

Объем угла магнитной системы

Активное сечение стержня

Активное сечение ярма

Объем угла стали магнитной системы

где k_з – коэффициент заполнения сечения стержня сталью.

Длина стержня

Расстояние между осями стержней

Принимаем С=0,530м.

Масса стали стержней

где

Масса стали ярм

Общая масса стали

Индукция в стержне

Значение индукции находиться в заданном пределе Вс=1,55÷1,65 Тл по таблице 2.4.

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 стержней, ярм и стыков по таблице 8.10 для стали марки 3404 толщиной 0,35 мм при шихтовке в две пластины (для упрощения технологии изготовления):

при В_с=1,615 Тл ρ_с=1,266 Вт/кг; ρ_з=1010 Вт/м²;

при В_я=1,590 Тл ρ_я=1,210 Вт/кг; ρ_з=976 Вт/м²;

при В_кос=1,140 Тл ρ_кос=464 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 холостого хода принимаем формулу (8.32).

На основании таблицы 8.12 принимаем:

k_п,р=1,05 – коэффициент, учитывающий влияние техпроцесса резки;

k_п,з=1,00 – коэффициент, учитывающий удаление заусенцев;

k_п,я=1,00 – коэффициент, учитывающий форму сечения ярма;

k_п,п=1,03 – коэффициент, учитывающий влияние прессовки;

k_п,ш=1,05 – коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма остова при установке обмоток.

По таблице 8.13 находим коэффициент k_п,у=10,45, учитывающий общее увеличение удельных потерь в углах магнитной системы.

Потери холостого хода

Удельные намагничивающие мощности находим по таблице 8.17:

при В_с=1,615 Тл q_с=1,810 ВA/кг; q_с,з=24700 ВА/м²;

при В_я=1,590 Тл q_я=1,644 ВA/кг; q_я,з=22800 ВА/м²;

при В_кос=1,140 Тл q_кос=3100 ВА/м².

Для принятой конструкции магнитной системы и технологии ее изготовления используем формулу (8.43). Согласно таблицам 8.12 и 8.21 принимаем коэффициенты:

k_т,р=1,18 – коэффициент, учитывающий влияние резки полосы рулона на пластины;

k_т,з=1,00 – коэффициент, учитывающий влияние срезания заусенцев;

k_т,пл=1,40 – коэффициент, учитывающий ширину пластин в углах магнитной системы;

k_т,я=1,00 – коэффициент, учитывающий форму сечения ярма;

k_т,п=1,05 – коэффициент, учитывающий прессовку магнитной системы;

k_т,ш=1,05 – коэффициент, учитывающий перешихтовку верхнего ярма.

По таблице 8.20 находим коэффициент k_т,у=41,90 - учитывающий форму стыков в стержнях магнитной системы.

Намагничивающая мощность холостого хода

Ток холостого хода

ВЫВОД: Расчетные значения потерь и тока холостого хода меньше заданных, что является допустимым.