1.6.4.Активная составляющая напряжения короткого замыкания (по 3-9):
Uа = Pк/10S = 46500/(10·6300) = 0,738 %
Реактивная составляющая:
Uр= = = 7,46 %
1.6.5.Согласно параграфу 2.2 выбираем плоскую трёхфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и прямыми стыками на среднем стержне по рис.1.
Прессовка стержней бандажами из стеклоленты и ярм – стальными полубандажами. Материал магнитной системы – холоднокатанная текстурованная рулонная сталь марки 3405 толщиной 0,30 мм.
Индукция в стержне Вс = 1,48 Тл. В сечении стержня 9 ступеней, коэффициент заполнения круга Ккр = 0,913, изоляция пластин – нагревостойкое изоляционное покрытие, Кз = 0,96 (по таб.2,2), коэффициент заполнения сталью
kc =Ккр·Кз = 0,913·0,96 = 0,876.
индукция в ярме:
Вя = Вс/Кя = 1,48/1,025 = 1,44 Тл
Число зазоров магнитной системы на косом стыке 4, на прямом 3.
Индукция в зазоре на прямом стыке:
Вз´´ = Вс = 1,48 Тл
на косом стыке:
Вз´ = Вс/
= 1,48/ = 1,05 ТлУдельные потери в стали рс = 0,943 Вт/кг, ря = 0,869 Вт/кг.
Удельная намагничивающая мощность qc = 1,161 ВА/кг, qя = 1,289 ВА/кг,
Для зазоров на прямых стыках qз´´ =12880 ВА/м2,
Для зазора на косых стыках q3´= 1600 ВА/м2.
По таблице 3.6 находим коэффициент, учитывающий отношение основных потерь в обмотках к потерям короткого замыкания, кд= 0,85 и по таблице 3.4 и 3.5 находим постоянные коэффициенты для алюминиевых обмоток
a = 1,06·1,4=1,484
b = 1,25·1,2·0,28=0,42
Принимаем Кр = 0,95.
Диапазон изменения b от 1,2 до 3,0 (по таб.12.1)
2. Расчёт основных коэффициентов.
По (3-30) находим:
А = 0,507
= 0,507 = 0,36По (3-35):
A1=
кгПо (3-36):
A2=
кг мПо (3-43):
е = 0,41;
кгПо (3-52) для частоты 50 Гц:
K0 = 1,2·10-2
С1 = K0
= кгПо (3-65):
МПаМинимальная стоимость активной части трансформатора имеет место при условиях, определяемых уравнением (3-55):
по таблице (3-7) – Koc= 2,36;Kир= 1,13 (для алюминиевого провода)
Получим:
X5+BX4-CX-D=0; X5+ 0,166X4- 0,49X - 0,93 = 0
Решением этого уравнения является: β = 1,25
Находим предельные значения β по допустимым значениям плотности тока Δ и растягивающим механическим напряжением σр:
По (3-611):
По (3-66):
Масса одного угла магнитной системы:
По (3-451):
Активное сечение стержня:
По (3-59):
Площадь зазора на прямом стыке:
на косом стыке:
Потери холостого хода по формуле (8-32):
где: Кпд= 1,15 (по таблице 8-14.) – коэффициент, учитывающий добавочные потери, вызванные резкой стали, снятием заусенцев, прессовкой магнитной системы и перешихтовкой верхнего ярма, а также потери в зоне зазора.
Кпу= 10,64 (по таблице 8-13) – коэффициент увеличения потерь в углах
Намагничивающая мощность по формуле (8-44):
где: kтд’= kтр·kтз = 1,2 и
kтд”= kтя·kтп·kтш = 1,07
kт,у = 41,06 (по таблице 8-20)
kтпл = 1,35 (по таблице 8-21)
Предварительный расчет трансформатора ТМ-2500/35 с плоской шихтованной магнитной системой и алюминиевыми обмотками.
β | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,8 | 2,2 |
1,047 | 1,068 | 1,088 | 1,158 | 1,218 | |
1,095 | 1,14 | 1,183 | 1,342 | 1,483 | |
1,146 | 1,217 | 1,287 | 1,554 | 1,806 | |
A1/x = 3430/x | 3280 | 3210 | 3150 | 2960 | 2820 |
A2x2 = 399x2 | 437 | 455 | 472 | 535 | 592 |
Gc = A1/x + A2x2 | 3720 | 3670 | 3620 | 3495 | 3410 |
B1x3 = 2330x3 | 2670 | 2840 | 3000 | 3620 | 4210 |
B2x2 = 182x2 | 199 | 208 | 215 | 244 | 270 |
Gя=B1x3+B2x2 | 2870 | 3050 | 3215 | 3860 | 4480 |
Gст=Gc+Gz | 6590 | 6720 | 6835 | 7360 | 7890 |
Gу = 206x3 | 236 | 251 | 265 | 320 | 372 |
1,08Gc | 4020 | 3960 | 3910 | 3770 | 3680 |
0,999GЯ | 2870 | 3050 | 3215 | 3860 | 4480 |
4,99Gу | 1180 | 1250 | 1320 | 1600 | 1860 |
Px=1,08Gc+0,999Gя+4,99Gу | 8070 | 8260 | 8440 | 9230 | 10000 |
Пc = 0,0891x2 | 0,0976 | 0,102 | 0,105 | 0,12 | 0,132 |
1,49Gc | 5540 | 5470 | 5390 | 5210 | 5080 |
1,39Gя | 3990 | 4240 | 4470 | 5370 | 6230 |
71,5Gу | 16900 | 17900 | 18900 | 22900 | 26600 |
4120x2 | 4510 | 4700 | 4870 | 5530 | 6110 |
Qx | 30900 | 32300 | 33600 | 39000 | 44000 |
i0р = Qx/10S, % | 0,49 | 0,513 | 0,533 | 0,619 | 0,698 |
G0 = C1/x2 = 1220/x2 | 1110 | 1070 | 1030 | 909 | 823 |
1,03G0 | 1140 | 1100 | 1060 | 936 | 848 |
1,1·1,03G0 = Gпр | 1260 | 1210 | 1170 | 1030 | 932 |
kocGпр = 2,36Gпр | 2970 | 2860 | 2750 | 2430 | 2200 |
Cач’ = kocGпр + Gст | 9560 | 9600 | 9590 | 9790 | 10100 |
1,67·106 | 1,7·106 | 1,73·106 | 1,85·106 | 1,94·106 | |
13,4 | 14,2 | 15,1 | 18,2 | 21,1 | |
D = Ax = 0,36x | 0,377 | 0,384 | 0,392 | 0,417 | 0,438 |
d12 = ad = 1,484d | 0,559 | 0,57 | 0,582 | 0,619 | 0,65 |
1,46 | 1,38 | 1,31 | 1,08 | 0,928 | |
C = d12 + a12 + bd + a22 | 0,782 | 0,796 | 0,812 | 0,859 | 0,899 |
Результаты расчётов, приведённые в таблице, показаны в виде графиков.
3. Определение основных размеров.
3.1. Диаметр стержня:
м,
примем диаметр стержня d = 0,36 м
3.2. Активное сечение стержня:
м2,
3.3. Средний диаметр обмоток:
d12 = 1,484·d = 1,484·0,36 = 0,534 м.