Файл: Контрольная работа по дисциплине Электрические машины.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 163
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
где kб - коэффициент, определяемый по таблице 2.S- полная мощность трансформатора, кВА.Таблица 2 – Значения коэффициента kб в формуле (5.5)
Полные потери короткого замыкания по (60)Далее необходимо сравнить полученные потери короткого замыкания с заданными Ркзад по (61)Разница ΔРкне должна составлять более ±5 %.Активная составляющая напряжения короткого замыкания находим по (62)где Рк – расчетные потери короткого замыкания трансформатора, Вт;S– номинальная мощность трансформатора , кВА.Для расчета реактивной составляющей upнеобходимо уточнить следующие величины:а) ширина приведенного канала рассеяния по (63) , (63)б) соотношение основных размеров β по (64)где средняя высота обмоток НН и ВН;в) коэффициент Роговского по (65)гдеРеактивная составляющая напряжения короткого замыкания по (66)где f= 50 Гц – частота тока в сети;
S' - мощность на фазу (стержень), кВА – из п. 1.1;Ев – э.д.с. витка, В – из п. 2.6.Полное напряжение короткого замыкания к.з. по (67)Далее необходимо сравнить полученное напряжение короткого замыкания с заданным uкзад по (68)Разница Δuк не должна составлять более ±5 %. 4 Определение параметров холостого ходаДля трехфазных шихтованных плоских стержневых магнитных систем потери холостого хода рассчитываются по формуле (69)где kпу – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитной системы, согласно по таблице 7.3 методического указания; 9,74.рс – удельные потери в стержне, 0,97 Вт/кг – определяются по таблице 7.4методического указания для индукции в стержне Вс по (70)ря – удельные потери в ярме, Вт/кг – определяются (по таблице 7.4 методического указания ря=0,916) для индукции в ярме Вя по (71)kпр– коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за возникновения наклепа при продольной резке полосы рулона стали на ленты и при поперечной резке ленты на пластины. Для неотожженной стали марок3404 и 3405 коэффициент kпр= 1,11. Отжиг листов приводит кснижению потерь холостого хода, однако при этом усложняетсятехнология изготовления и повышается стоимость магнитной системы.kпз – коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за образования заусенцев при резке стали. Для неотожженной стали марок 3404 и 3405 коэффициент kпз = 1,02. kпп – коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и ярм на увеличение потерь холостого хода. Величина kпп =1,025 определяется по таблице 6.2.kпш –коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за перешихтовки верхнего ярма при установке обмоток трансформатора. При мощности 1000…6300 кВА k
пш = 1,04.Выражение nпрpзпрПпр+nкpзкПкопределяет добавочные потери на вихревые токи в зонах прямых и косых стыков магнитной системы. В этом выражении nпр и nк – число прямых и косых стыков магнитной системы. Для системы по рисунку 4, б nпр = 1, nк = 5.Ппр и Пк – площади прямого и косого стыков по (72)pзпр и pзк– удельные потери, Вт/м2, в стыках (определяются из последнего столбца таблице 7.4). Потери в прямых стыках определяются для индукции в стержне Вс (pзпр=570), потери в косых стыках – для индукции , (pзк=265).Далее необходимо сравнить полученные потери холостого хода с заданнымиР0зад по (73)Рассчитанные потери холостого хода не превышают заданные потери более чем на +7,5 %.Ток первичной обмотки трансформатора, протекающий при холостом ходе при номинальном синусоидальном напряжении и номинальной частоте, называется током холостого хода.При расчете тока холостого хода определяют его активную и реактивную составляющие.Активная составляющая тока холостого хода I0a, вызывается наличием потерь холостого хода P0по (74) ,%, (74)Для определения реактивной составляющей тока холостого хода рассчитывают намагничивающую мощность холостого хода Q0, ВА по (87)где kту – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы. Для магнитной системы по рисунку 1, б kту = 42,0;qс – удельная намагничивающая мощность в стержне, ВА/кг – определяется по таблице 7.6 методического указания для индукции в стержне Вс (qс=1,205);
qя – удельная намагничивающая мощность в ярме, ВА/кг – определяется по таблице 7.6 методического указания для индукции в ярме Вя (qя=1,123);kтр – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощностииз-за возникновения наклепа при резке стали. Для неотожженной сталимарок 3404 и 3405 коэффициент kтр = 1,49; kтз – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощностииз-за образования заусенцев при резке стали. Для неотожженной сталимарок 3404 и 3405 коэффициент kтз = 1,05. kтп – коэффициент, учитывающий влияние прессовки магнитной системы.Величина kтп определяется по таблице 6.3 (kтп=1,04);kтш –коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающеймощности из-за перешихтовки верхнего ярма. при мощности 6300 кВА kпш = 1,04.Выражение nпрqзпрПпр+nкqзкПк определяет намагничивающую мощность в зонах прямых и косых стыков магнитной системы. В этом выражении qзпр и qзк – удельная намагничивающая мощность, ВА/м2, в стыках (определяются из последних столбцов таблице 7.6). (qзпр =1,38) определяется для индукции в стержне Вс, (qзк =0,09) - для индукцииРеактивная составляющая тока холостого хода, % по (75)где S - полная мощность трансформатора, кВА.Полный ток холостого хода по (76) .Далее необходимо сравнить полученное значение тока холостого хода с заданным i0зад по (77).Рассчитанное значение тока холостого хода не должно превышать заданного более чем на +15 %.КПД трансформатора определяется по формуле (78)где S – номинальная мощность, кВА.
ЗаключениеВ данной контрольной работе был произведен расчет трехфазного силового трансформатора с масляным охлаждением. Расчет включает в себя: определение основных электрических величин, расчет обмоток ВН и НН, определение параметров короткого замыкания, определение параметров холостого хода. Все расчеты в данной контрольной работе проведены с положенной для каждого пункта расчета точностью.Список использованных источников
| Мощность, кВА | До 1000 | 1000-4000 | 6300-10000 |
| kб | 0,01-0,015 | 0,02-0,03 | 0,03-0,04 |
S' - мощность на фазу (стержень), кВА – из п. 1.1;Ев – э.д.с. витка, В – из п. 2.6.Полное напряжение короткого замыкания к.з. по (67)Далее необходимо сравнить полученное напряжение короткого замыкания с заданным uкзад по (68)Разница Δuк не должна составлять более ±5 %. 4 Определение параметров холостого ходаДля трехфазных шихтованных плоских стержневых магнитных систем потери холостого хода рассчитываются по формуле (69)где kпу – коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитной системы, согласно по таблице 7.3 методического указания; 9,74.рс – удельные потери в стержне, 0,97 Вт/кг – определяются по таблице 7.4методического указания для индукции в стержне Вс по (70)ря – удельные потери в ярме, Вт/кг – определяются (по таблице 7.4 методического указания ря=0,916) для индукции в ярме Вя по (71)kпр– коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за возникновения наклепа при продольной резке полосы рулона стали на ленты и при поперечной резке ленты на пластины. Для неотожженной стали марок3404 и 3405 коэффициент kпр= 1,11. Отжиг листов приводит кснижению потерь холостого хода, однако при этом усложняетсятехнология изготовления и повышается стоимость магнитной системы.kпз – коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за образования заусенцев при резке стали. Для неотожженной стали марок 3404 и 3405 коэффициент kпз = 1,02. kпп – коэффициент, учитывающий влияние прессовки стержней и ярм на увеличение потерь холостого хода. Величина kпп =1,025 определяется по таблице 6.2.kпш –коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за перешихтовки верхнего ярма при установке обмоток трансформатора. При мощности 1000…6300 кВА k
пш = 1,04.Выражение nпрpзпрПпр+nкpзкПкопределяет добавочные потери на вихревые токи в зонах прямых и косых стыков магнитной системы. В этом выражении nпр и nк – число прямых и косых стыков магнитной системы. Для системы по рисунку 4, б nпр = 1, nк = 5.Ппр и Пк – площади прямого и косого стыков по (72)pзпр и pзк– удельные потери, Вт/м2, в стыках (определяются из последнего столбца таблице 7.4). Потери в прямых стыках определяются для индукции в стержне Вс (pзпр=570), потери в косых стыках – для индукции , (pзк=265).Далее необходимо сравнить полученные потери холостого хода с заданнымиР0зад по (73)Рассчитанные потери холостого хода не превышают заданные потери более чем на +7,5 %.Ток первичной обмотки трансформатора, протекающий при холостом ходе при номинальном синусоидальном напряжении и номинальной частоте, называется током холостого хода.При расчете тока холостого хода определяют его активную и реактивную составляющие.Активная составляющая тока холостого хода I0a, вызывается наличием потерь холостого хода P0по (74) ,%, (74)Для определения реактивной составляющей тока холостого хода рассчитывают намагничивающую мощность холостого хода Q0, ВА по (87)где kту – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы. Для магнитной системы по рисунку 1, б kту = 42,0;qс – удельная намагничивающая мощность в стержне, ВА/кг – определяется по таблице 7.6 методического указания для индукции в стержне Вс (qс=1,205);
qя – удельная намагничивающая мощность в ярме, ВА/кг – определяется по таблице 7.6 методического указания для индукции в ярме Вя (qя=1,123);kтр – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощностииз-за возникновения наклепа при резке стали. Для неотожженной сталимарок 3404 и 3405 коэффициент kтр = 1,49; kтз – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощностииз-за образования заусенцев при резке стали. Для неотожженной сталимарок 3404 и 3405 коэффициент kтз = 1,05. kтп – коэффициент, учитывающий влияние прессовки магнитной системы.Величина kтп определяется по таблице 6.3 (kтп=1,04);kтш –коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающеймощности из-за перешихтовки верхнего ярма. при мощности 6300 кВА kпш = 1,04.Выражение nпрqзпрПпр+nкqзкПк определяет намагничивающую мощность в зонах прямых и косых стыков магнитной системы. В этом выражении qзпр и qзк – удельная намагничивающая мощность, ВА/м2, в стыках (определяются из последних столбцов таблице 7.6). (qзпр =1,38) определяется для индукции в стержне Вс, (qзк =0,09) - для индукцииРеактивная составляющая тока холостого хода, % по (75)где S - полная мощность трансформатора, кВА.Полный ток холостого хода по (76) .Далее необходимо сравнить полученное значение тока холостого хода с заданным i0зад по (77).Рассчитанное значение тока холостого хода не должно превышать заданного более чем на +15 %.КПД трансформатора определяется по формуле (78)где S – номинальная мощность, кВА.
ЗаключениеВ данной контрольной работе был произведен расчет трехфазного силового трансформатора с масляным охлаждением. Расчет включает в себя: определение основных электрических величин, расчет обмоток ВН и НН, определение параметров короткого замыкания, определение параметров холостого хода. Все расчеты в данной контрольной работе проведены с положенной для каждого пункта расчета точностью.Список использованных источников
| 1. | Антонов М.В. Технология производства электрических машин. – М.: Энергоиздат, 2002. |
| 2. | Вольдек А. И. Электрические машины. Л: Энергия, 1978, |
| 3. | Гончарук А.И. расчет и конструирование трансформаторов. – М.: Энергоатомиздат, 1999. |
| 4. | Дымков А.М. Расчет и конструирование трансформаторов. Учебник для техникумов. "Высшая школа", 1971. |
| 5. | Каганович Е.А. Испытание трансформаторов малой и средней мощности на напряжение до 35 кв включительно. "Энергия", 1969. |
| 6. | Кацман М.М. Электрические машины. «Высшая школа», 2001. |
| 7. | Костенко П.М. и Пиотровский Л. М.. Электрические машины. "Энергия", 1964. |
| 8. | Сапожников А.В. Конструирование трансформаторов. Госэнергоиздат, 1956. |
| 9. | Тихомиров П. М. Расчет трансформаторов: Учеб. пособие для вузов. М.: "Энергоатомиздат", 1986. |
| 10. | Шуйский В. П.. Расчет электрических машин. "Энергия", 1968 |