Устройство, назначение и принцип действия трансформаторов. Расчет электрических величин трансформатора и автотрансформатора. Определение основных размеров, расчет обмоток НН и ВН, параметров и напряжения короткого замыкания. Расчет системы охлаждения.
Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока. Конструктивной и механической основой трансформатора является его магнитная система (магнитопровод), которая служит для локализации в ней основного магнитного поля трансформатора. В соответствии с этим делением в магнитной системе различают стержни - те ее части, на которых располагаются основные обмотки трансформатора, служащие непосредственно для преобразования электрической энергии, и ярма - части, не несущие основных обмоток и служащие для замыкания магнитной цепи, а в некоторых типах трансформаторов также для расположения обмоток, имеющих вспомогательное назначение. На остове в процессе дальнейшей сборки устанавливают обмотки и крепят отводы, т.е. проводники, предназначенные для соединения обмоток трансформатора с переключателями, вводами и другими токоведущими частями. В большинстве современных силовых трансформаторов отвод тепла от обмоток и магнитной системы осуществляется через теплоноситель - жидкий или газообразный диэлектрик, заполняющий бак, в котором установлен трансформатор.а) выбор схемы, конструкции и технологии изготовления магнитной системы; б) выбор марки и толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе;а) выбор типа обмоток НН и ВН;а) потерь короткого замыкания - в основных и добавочных обмотках, добавочных в элементах конструкции; Определение параметров холостого хода а) размеров пакетов и активных сечений стержня и ярма;а) поверочный тепловой расчет обмоток; б) расчет системы охлаждения (бака, радиаторов, охладителей),Определение габаритных размеров трансформатора: в) превышений температуры обмоток и масла над воздухом;Расчет трансформатора начинается с определения основных электрических величин - мощности на одну фазу и стержень, номинальных токов на стороне ВН и НН, фазных токов и напряжений. Мощность одной фазы трансформатора, КВ А, . Мощность на одном стержне Номинальный (линейный) ток обмотки ВН, СН и НН трехфазного трансформатора, А, , (1.3) где S - мощность трансформатора, КВ-А; для трехобмоточного трансформатора S - мощность соответствующей обмотки ВН, СН или НН; U - номинальное линейное напряжение соответствующей обмотки, В. Для определения изоляционных промежутков между обмотками и другими токоведущими частями и заземленными деталями трансформатора существенное значение имеют испытательные напряжения, при которых проверяется электрическая прочность изоляции трансформатора.Расчет основных размеров трансформатора начинается с определения диаметра стержня по формуле Формула (2.1) позволяет определить главный размер трансформатора - диаметр стержня его магнитной системы. Величины, выбираемые при расчете, - отношение длины окружности канала между обмотками (средней длины витка двух обмоток) к высоте ?, максимальная индукция в стержне Вс, Тл, и коэффициент заполнения активной сталью площади круга, описанного около стержня kc; Размер а12 канала между обмотками ВН и НН определяется как изоляционный промежуток и может быть выбран на основании указаний, данных в таблице. Значение ? приближенно равно отношению средней длины витка двух обмоток lв трансформатора к их высоте l и определяет соотношение между шириной и высотой трансформатора.Выбор типа конструкции обмоток при расчете трансформатора должен производиться с учетом эксплуатационных и производственных требований, предъявляемых к трансформаторам в целом. 1) Расчет обмоток трансформатора, как правило, начинается с обмотки НН, располагаемой у большинства трансформаторов между стержнем и обмоткой ВН. Для трехфазного трансформатора с параллельным соединением обмоток стержней найденное по формуле (3.1) значение ?1 является также числом витков на один стержень. После округления числа витков следует найти напряжение одного витка, В, (3.2) и действительную индукцию в стержне, Тл, (3.3) Число слоев обмотки выбирается обычно равное двум.Потери короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствующего ее номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке. Основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током обмоток, Росн1 и Росн2; Добавочные потери в обмотках НН и ВН, т.е. потери от вихревых токов, наведенным полем рассеяния в обмотках Рд1 и Рд2; Заменяя ток I произведением плотности тока в обмотке J, А/м2, на сечение витка П, м2, и раскрывая значение , где ? - удельное сопротивление провода, МКОМ м, l - полная длина провода, м. Добавочные потери от вихревых токов, вызванные собственным магнитным полем рассеяния обмоток, неодинаковы для отдельных проводников, различным образом расположенных в обмотке по отношению к полю рассеяния.Напряжением короткого замыкания двухобмоточного трансформатор
План
Оглавление
Назначение, устройство и принцип действия трансформаторов
Выбор марки стали и вида изоляции пластин
Задание на проектирование
Схема расчета трансформатора
1. Расчет основных электрических величин трансформатора и автотрансформатора
2. Расчет основных размеров трансформатора
3. Расчет обмоток НН и ВН
4. Определение параметров короткого замыкания
5. Расчет напряжения короткого замыкания
6. Определение потерь холостого хода трансформатора
7. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения
Литература
Список литературы
трансформатор расчет обмотка
1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. Пособие для вузов.- 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 528 с.: ил.
2. Гольдберг О.Г., Гурин Я.С., Свириденко И.С. Проектирование электрических машин: Учеб. для вузов/ Под ред. О.Г. Гольдберга. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 2001. - 430 с.: ил.
3. Иванов-Смоленский А.В.Электрические машины.В 2-х т.Том 1: Учебник для вузов.-2-е изд.,перераб. и доп.- М.:Издательство МЭИ, 2004.-652 с.: ил.
4. Орлов П.И. Основы конструирования. - М.: Машиностроение, 1988. - 493с.
5. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высш техн учебн. заведений. Изд 2-е, перераб. и доп. Л, «Энергия», 197
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
