Определение падения напряжения и кпд трансформатора




 

Активные сопротивления обмоток:

a) при температуре 105°С

 

r105=ρlсрвw/qпр,(57)

r105(1)=2,35 10-2 324 0,132/0,2043=4,92 Ом

r105(2)=2,35 10-2 274 0,145/0,2043=4,57 Ом

r105(3)=2,35 10-2 14 0,161/1,0568=0,05 Ом

 

где ρ - удельное сопротивление медного провода

(при θ=105°С ρ=2,35 10-2 Ом мм2/м);


 

б) сопротивления вторичных обмоток приведенные к первичной,

 

r’2=r2(w1/w2)2=4,57 (324/274)2=6,39 Ом(58)

r’3=r3(w1/w3)2=0,05 (324/14)2=26,8 Ом

 

Индуктивные сопротивления рассеяния обмоток (в относительных единицах).

 

xi*=7,9fwiI1 10-6 Sрiвhд 10-3,(59)

x1*=7,9 400 324 0,77 10-6 0,12 10-3/1,13 32 10-3=0,26 10-2

x2*=7,9 400 324 0,77 10-6 0,2 10-3/1,13 32 10-3=0,44 10-2

x3*=7,9 400 324 0,77 10-6 0,003 10-3/1,13 32 10-3=0,7 10-4

 

где f - частота, Гц;

w1 - число витков первичной обмотки;

I1 - номинальный ток первичной обмотки;

Ев - ЭДС витка;

hд - высота катушки, м;

Sрi - площадь канала рассеяния i-й обмотки, м2;

Найдем площадь канала рассеяния каждой обмотки.

 

Sр1 α1lср в1/3+hиз мо12l12/2 1,97 10-3 0,132/3+0,48 10-3

0,139/2 0,12 10-3 м2(60)р2 hиз мо12l12/2+α2lсрв2(1+I2*+I3*2)/3+hиз мо23l23I3*2/2

,48 10-3 0,139/2+1,97 10-3 0,145 (1+0,7+0,182)/3+

0,36 10-3 0,153 0,182/2 0,2 10-3 м2(61)

Sр3 hиз мо23l23I3*2/2+α3lср в3I3*2/3 0,36 10-3 0,153 0,182/2+

,3 10-3 0,161 0,182/3 0,003 10-3 м2(62)

l12 (lср в1+lср в2)/2 (0,132+0,145)/2 0,139 м(63)

l23 (lср в2+lср в3)/2 (0,145+0,161)/2 0,153 м2*=I’2/I1=0,54/0,77=0,7(64)3*=I’3/I1=0,14/0,77=0,18’2=I2w2/w1=0,64 274/324=0,54’3=I3w3/w1=3,13 14/324=0,14

 

1.5.3 Падения напряжения на обмотках при номинальной нагрузке (в относительных единицах).

 

Uа1*=r1I1/U1=4,92 0,77/380=0,01

Uа2*=r’2I1/U1=6,39 0,77/380=0,013(65)

Uа3*=r’3I1/U1=26,8 0,77/380=0,054

Uр1*=x1*=0,26 10-2;

Uр2*=x2*=0,44 10-2;(66)

Uр3*=x3*=0,7 10-4;

U1*= = =0,01

U2*= = =0,014(67)

U3*= = =0,054

 

1.5.4 Полные падения напряжения на вторичных обмотках при номинальной нагрузке трансформатора (в относительных единицах).

 

U12*= Uа1*cosφ1+ Uр1*sinφ1+( Uа2*cosφ2+ Uр2*sinφ2) I’2/I1=

,01 0,68+0,0026 0,73+(0,013 0,7+0,0044 0,71) 0,54/

,77=0,017(68)

U13*= Uа1*cosφ1+ Uр1*sinφ1+( Uа3*cosφ3+ Uр3*sinφ3) I’3/I1=

,01 0,68+0,0026 0,73+(0,054 0,9+0,00007 0,44) 0,14/

,77=0,018(69)


 

1.5.5 Напряжения на вторичных обмотках

 

U2=w2U1(1- U12*)/w1;(70)

U3=w3U1(1- U13*)/w1;(71)

U2=274 380(1-0,017)/324=315,9 В

U3=14 380(1-0,018)/324=16,1 В

100/U2здн= 100/315=0,3 %(72)

100/U3здн= 100/16=0,6 %

 

Напряжения на вторичных обмотках отличаются от заданных менее чем на 2%;

Находим КПД трансформатора по формуле:

 

η=(Р23)/(Р23стм);(73)

η=(200+50)/(200+50+5,08+12,2)=0,94

 

Выбор проводов для выводов обмоток.

Так как обмотки трансформатора выполнены проводом диаметром более 0,2 мм2, отводы делаем самими проводами, причем для 3-й обмотки, имеющей диаметр провода более

мм2, отвод выполняем петлей.

Выводные концы заключаем в изоляционные трубки.

Задание на намотку и сводные данные трансформатора

 

Таблица 3

Номер Обмотки Провод Число Длина намотки, м Масса меди, г Отводы Примечание
    Витков Витков в слое Слоев        
  ПЭВ-1       42,77   ПЭВ-1  
  ПЭВ-1       39,73   ПЭВ-1  
  ПЭВ-1       2,25   ПЭВ-1  

1.5.9 Сводные данные расчета трансформатора:

масса стали сердечника, кгGст=0,87

удельный расход стали, кг/кВАGст/S=3,48

масса меди обмоток, кгGм=0,17

удельный расход меди, кг/кВАGм/S=0,68

(где S - cуммарная полная мощность

вторичных обмоток трансформатора)

отношение массы стали к массе медиGст/Gм=5,1

потери в стали сердечника, ВтPст=12,2

потери в меди обмоток, ВтPм=5,08

отношение потерь в меди к потерям в сталиPм/Pст=0,42

КПД при номинальной нагрузке η=0,94

максимальное превышение температуры

трансформатора над температурой

окружающей среды, °С Өмакс=54,8

намагничивающий токI0/I1=0,18

относительные изменения напряжений

при номинальной нагрузке, % U12=1,7

U13=1,8


Список литературы

 

1. Д.А. Попов, В.Н. Руднев, М.Ф. Юдов. Электрические машины. Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов Ⅳ курса специальности АТС на железнодорожном транспорте.(РГОТУПС Москва-1998г.)

. В.Н. Руднев. Электрические машины. Приложение к заданию на курсовую работу по расчету маломощного трансформатора с воздушным охлаждением для студентов Ⅳ курса специальности АТС на железнодорожном транспорте. (РГОТУПС Москва-1998г.)



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: