Файл: Курсовой проект по дисциплине Электрические машины студенту Чебыкину Е. О. группы итз 1320120у Направление 13. 03. 02 Электроэнергетика и электротехника.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 88
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
; – амплитуда магнитной индукции; – общий коэффициент заполнения стали; – ширина приведённого канала рассеивания (ширина зоны, занятой обмотками НН и ВН).
Принимаем и уточняем :
Уменьшение при сохранении параметров которого замыкание ведёт к уменьшению массы стали магнитной системы, потерь в токе холостого хода, а также к увеличению массы металла обмоток. Увеличение вызывает увеличение массы стали, потерь и тока холостого хода, но ведёт к уменьшению массы металла обмоток.
В целом для экономии всех материалов трансформатора рекомендуется, при прочих равных условиях, выбирать меньшие из рекомендуемых значений .
Рассчитаем средний диаметр витка (канала рассеяния):
Средний диаметр обмоток НН и ВН:
Высота обмоток (предварительно):
Активное сечение стержня (предварительно):
1.3 Расчёт обмоток НН и ВН
Предварительно ЭДС витка:
Проверим соответствие величины заданному значению 4,17% (полученному по заданным данным выше):
т.к. полученное значение меньше заданного и отличается не более чем на 7,5%, то расчёт можно производить дальше.
Число витков обмотки НН:
Округляем до 50 витков.
Уточняем ЭДС одного витка:
Число витков обмотки ВН:
Определим потери в обмотках:
Определим площадь сечения провода для обмоток ВН и НН (предварительно):
где – удельное сопротивление для меди.
Определим плотность тока в обмотках:
Определим ширину рейки для обмоток:
Оценим тепловой режим обмоток НН и ВН.
Определим фактическую ширину охлаждающих каналов обмоток:
т.к. и 15 мм, то при классе изоляции F можно выбрать плотность теплового потока на поверхности обмотки из табл. 5 [МУ стр.16] – 950 Вт/мм2.
Определим фактическую плотность теплового потока обмоток:
где – коэффициент закрытия, учитывает перекрытие части охлаждаемой поверхности рейками.
Нормы в соответствии с таблицей не превышены.
1.3.1 Расчёт обмотки НН
Принимаем конструкцию катушек НН: цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода.
Число витков в слое и высота одного витка:
Требуемое сечение – мм2.
Анализируем по табл.1 приложения П5 [МУ стр.51] её данные.
По значению сечения отыскиваем наиболее близкий размер: 5,6 15,00 (сечение 83,1 мм2).
Провод укладываем на ребро.
Уточняем высоту и площадь обмотки НН:
Таким образом, обмотка НН должна быть намотана на цилиндрическую оправку диаметром: в 1 слой, между слоями помещается 6 планок толщиной 4 мм размерами 5,6 15,00 м, число витков в каждом слое 25, намотка ведется одним параллельным проводом на ребро. Определим остальные размеры обмотки НН:
где – величина канала между слоями.
Внутренний и наружный диаметры обмотки НН (соответственно):
Масса обмотки без изоляции и с изоляцией (соответственно):
где [из табл.7 МУ стр.17].
1.3.2 Расчёт обмотки ВН
Высота обмотки .
Определяем число витков на отводах обмотки ВН:
Выбираем размер провода из табл. Приложения 6 [МУ стр.53] (размер изоляции на обе стороны 0,4 мм). Выбираем диаметр провода d2= 1,32 мм сечением 1,37 мм2.
Число слоёв обмотки ВН ориентировочно:
Принимаем 4 слоя. В первом слое размещаем 235 витков, в остальных слоях по 300 витков:
Длина намотки в первом слое:
Обмотка размещается с небольшим запасом.
В соответствии с рекомендациями п. 9.2 [МУ стр.21] развиваем обмотку ВН на 2 катушки по 2 и 5 слоёв с каналом 4 мм. Определяем рабочее напряжение 2-х слоёв:
В соответствии с п. 7.2.4 [МУ стр.10] между слоями необходимо поместить 4 слоя лакоткани ЛСБ – 120/130 толщиной 0,15 мм.
Радиальный размер обмотки ВН:
Внутренний диаметр обмотки ВН:
Наружный диаметр обмотки:
Определим массу металла обмотки ВН:
1.4 Расчёт параметров КЗ
Потери КЗ в обмотках НН (для Y):
Потери КЗ в обмотках ВН (для Y):
Соотношение потерь в обмотках НН и ВН:
Проверим условие:
Определим напряжение uк:
где: – уточнённое значение ширины приведённого канала рассеяния.
Тогда:
т.к. , но согласно ГОСТ 11677-85/2, с. 327/ напряжение КЗ готового трансформатора не должно отличаться от гарантийного значения более чем на
, значит расчёт выполнен верно.
1.5 Определение размеров магнитной системы и параметров ХХ
Определим размеры и массу магнитопровода. Забираем конструкцию плоской 3-х стержневой шихтованной магнитной системы с косыми стыками на крайних стрежнях и прямыми – на среднем. Форма ярма ступенчатая. Для d = 0,14 м, число ступеней – 5.
Ширина окна:
Высота окна:
Межцентровое расстояние стержней:
Межцентровой ярем:
Габаритный размер в длину
где .
Габаритный размер в высоту:
Размеры пакетов (ступеней) в поперечном сечений стержней и ярма:
Принимаем и уточняем :
Уменьшение при сохранении параметров которого замыкание ведёт к уменьшению массы стали магнитной системы, потерь в токе холостого хода, а также к увеличению массы металла обмоток. Увеличение вызывает увеличение массы стали, потерь и тока холостого хода, но ведёт к уменьшению массы металла обмоток.
В целом для экономии всех материалов трансформатора рекомендуется, при прочих равных условиях, выбирать меньшие из рекомендуемых значений .
Рассчитаем средний диаметр витка (канала рассеяния):
Средний диаметр обмоток НН и ВН:
Высота обмоток (предварительно):
Активное сечение стержня (предварительно):
1.3 Расчёт обмоток НН и ВН
Предварительно ЭДС витка:
Проверим соответствие величины заданному значению 4,17% (полученному по заданным данным выше):
т.к. полученное значение меньше заданного и отличается не более чем на 7,5%, то расчёт можно производить дальше.
Число витков обмотки НН:
Округляем до 50 витков.
Уточняем ЭДС одного витка:
Число витков обмотки ВН:
Определим потери в обмотках:
Определим площадь сечения провода для обмоток ВН и НН (предварительно):
где – удельное сопротивление для меди.
Определим плотность тока в обмотках:
Определим ширину рейки для обмоток:
Оценим тепловой режим обмоток НН и ВН.
Определим фактическую ширину охлаждающих каналов обмоток:
т.к. и 15 мм, то при классе изоляции F можно выбрать плотность теплового потока на поверхности обмотки из табл. 5 [МУ стр.16] – 950 Вт/мм2.
Определим фактическую плотность теплового потока обмоток:
где – коэффициент закрытия, учитывает перекрытие части охлаждаемой поверхности рейками.
Нормы в соответствии с таблицей не превышены.
1.3.1 Расчёт обмотки НН
Принимаем конструкцию катушек НН: цилиндрическая двухслойная из прямоугольного провода.
Число витков в слое и высота одного витка:
Требуемое сечение – мм2.
Анализируем по табл.1 приложения П5 [МУ стр.51] её данные.
По значению сечения отыскиваем наиболее близкий размер: 5,6 15,00 (сечение 83,1 мм2).
Провод укладываем на ребро.
Уточняем высоту и площадь обмотки НН:
Таким образом, обмотка НН должна быть намотана на цилиндрическую оправку диаметром: в 1 слой, между слоями помещается 6 планок толщиной 4 мм размерами 5,6 15,00 м, число витков в каждом слое 25, намотка ведется одним параллельным проводом на ребро. Определим остальные размеры обмотки НН:
где – величина канала между слоями.
Внутренний и наружный диаметры обмотки НН (соответственно):
Масса обмотки без изоляции и с изоляцией (соответственно):
где [из табл.7 МУ стр.17].
1.3.2 Расчёт обмотки ВН
Высота обмотки .
Определяем число витков на отводах обмотки ВН:
Выбираем размер провода из табл. Приложения 6 [МУ стр.53] (размер изоляции на обе стороны 0,4 мм). Выбираем диаметр провода d2= 1,32 мм сечением 1,37 мм2.
Число слоёв обмотки ВН ориентировочно:
Принимаем 4 слоя. В первом слое размещаем 235 витков, в остальных слоях по 300 витков:
Длина намотки в первом слое:
Обмотка размещается с небольшим запасом.
В соответствии с рекомендациями п. 9.2 [МУ стр.21] развиваем обмотку ВН на 2 катушки по 2 и 5 слоёв с каналом 4 мм. Определяем рабочее напряжение 2-х слоёв:
В соответствии с п. 7.2.4 [МУ стр.10] между слоями необходимо поместить 4 слоя лакоткани ЛСБ – 120/130 толщиной 0,15 мм.
Радиальный размер обмотки ВН:
Внутренний диаметр обмотки ВН:
Наружный диаметр обмотки:
Определим массу металла обмотки ВН:
1.4 Расчёт параметров КЗ
Потери КЗ в обмотках НН (для Y):
Потери КЗ в обмотках ВН (для Y):
Соотношение потерь в обмотках НН и ВН:
Проверим условие:
Определим напряжение uк:
где: – уточнённое значение ширины приведённого канала рассеяния.
Тогда:
т.к. , но согласно ГОСТ 11677-85/2, с. 327/ напряжение КЗ готового трансформатора не должно отличаться от гарантийного значения более чем на
, значит расчёт выполнен верно.
1.5 Определение размеров магнитной системы и параметров ХХ
Определим размеры и массу магнитопровода. Забираем конструкцию плоской 3-х стержневой шихтованной магнитной системы с косыми стыками на крайних стрежнях и прямыми – на среднем. Форма ярма ступенчатая. Для d = 0,14 м, число ступеней – 5.
Ширина окна:
Высота окна:
Межцентровое расстояние стержней:
Межцентровой ярем:
Габаритный размер в длину
где .
Габаритный размер в высоту:
Размеры пакетов (ступеней) в поперечном сечений стержней и ярма:
№ ступени | Стержня | Ярма | Стержня и ярма |
1 | | | |
2 | | | |
3 | | | |
4 | | | |
5 | | | |