Расчет силового трехфазного двухобмоточного трансформатора с естественным масляным охлаждением

G_c = 195 + 16,47 = 211,47 кг.

  Масса стали в ярмах по (8.8) — (8.10)

G^’_я = 2 * ( с -1) * С * П_я * γ_cт

G^’_я = 2 * (3— 1) * 0,26 * 181,7 * 10^-4 * 7650 = 145 кг;

G^’’_я = 2 * G_y

G^’’_я = 2* 18,2 = 36,4 кг;

G_я = G^’_я + G^’’_я

G_я = 145 + 36,4 = 181,4 кг.

  Полная масса стали трансформатора

G_ст = G_c + С_я = 211,47 + 181,4 = 392,87 кг. 

9.  Расчет потерь и тока холостого хода (по § 8.2).

Магнитная система  шихтуется  из электротехническом   тонколистовой  рулонной холоднокатаной текстурованной стали марки 3404 толщиной 0,35 мм.

  Индукция в стержне

В_с = u_в / ( 4,44 * f * П_с )

В_с = 6,32 / ( 4,44 * 50 * 177 *10^-4) = 1,6 Тл.

 Индукция в ярме

В_я = u_в / ( 4,44 * f * П_я )

В_я = 6,32 / ( 4,44 * 50 * 181,7 *10^-4) = 1,56 Тл.

  По табл. 8.10 находим удельные потери:

при В_с = 1,6 Тл;    р_с = 1,295   Вт/кг;   р _{з , с} = 645 Вт/м²  (шихтовка  в одну пластину);

при В_я =1,56 Тл;    р_я = 1,207 Вт/кг;

при В_з = 1,6 /√ 2= 1,12 Тл; р_з = 360 Вт/м².

По тексту гл. 8 и табл. 8.13 находим коэффициенты для стали 3404 толщиной 0,35    мм при наличии отжига: k_п,я = 1,0; k_п,р = 1,05; k_п,з =1,0; k_{п, л} = 1,0; k_{п, ш}=1,02;

k_п,п =l,03; k_п,y= 9,38.

Число косых  зазоров 5, прямых— 1.

P_x = ( k_п,р* k_п,з* ( р_с * G_c + р_я * G^’_я – 4 * р_я * G_y + ((р_с + р_я ) / 2) * k_п,у * G_y ) +

+ Σ р_з * n_з * П_з ) * k_п,я * k_п,п * k_{п, ш}

P_x = ( 1,05 * 1 * ( 1,295 * 211,47 + 1,207 * 145 – 4 * 1,207 * 18,2 + (( 1,295 + 1,207 ) / 2 ) *

* 9,38 * 18,2 ) + 645 * 1 * 177/√2 * 10^-4 + 360 * 5/√2 * 177 * 10^-4 ) * 1,0 * 1,03 * 1,02 = 725 Вт

Потери  холостого хода P_x = 725 Вт, или (( 1150 – 725) / 1150) *100 = 37 %.

Потери холостого  хода на 37% лучше заданной нормы 

По табл.  8.17 находим  удельные намагничивающие мощности:

при В_с = 1,6 Тл; q_с = 1,8 ВA/кг; q_{з , с} = 24000 ВA/м² (шихтовка  в одну пластину);

при В_я =1,56 Тл;    q_я = 1,576 ВA/кг;

при В_з = 1,6 /√ 2= 1,12 Тл; q_з = 3500 ВA/м²

По тексту гл. 8 и табл. 8.12, 8.20 и 8.21 находим коэффициенты: k_т,р = l,18; k_т,з=l,0 (при наличии отжига пластин); k_т,у=35,2; k_т,пл = 1,2; k_т,я = 1,0; k_т,п=1,05; k_т,ш=1,02.

Q_x = (k_т,р * k_т,з * (q_с * G_c + q_я * G^’_я – 4 * q_я * G_y + ((q_с + q_я ) / 2) * k_т,у * k_т,пл * G_y ) +

+ Σ q_з * n_з * П_з ) * k_т,я * k_т,п * k_т,ш

Q_x = ( 1,18 * 1,0 * ( 1,8 * 211,47 + 1,576 * 145 – 4 * 1,576 * 18,2 + (( 1,8 + 1,576) / 2) * 35,2 * 1,2 * 25,6 ) + 24000/√2 * 1 * 177 * 10^-4 + 3500/√2 * 5 * 177 * 10^-4) * 1,0 * 1,05 *

* 1,02 = 3577 ВА

Относительное значение тока холостого хода

i₀ = Q_x / (10 * S)

i₀ = 3577 /(10 * 400) =0,894 %,

или ((2,1 – 0,894)/ 2,1) *100 = 57 %.

     Активная составляющая тока холостого хода

i_оа = P_x / ( 10 * S )

i_оа =725 / ( 10 * 400) = 0,18 %.

  Реактивная составляющая

        i_op = √ i₀² – i²_оа

        i_op = √ 1² — 0,18² = 0,98 %.

   Ток холостого хода (для обмотки НН)

    I_x = Q_x / ( m * U_ф2 )

    I_x =3577 /(3 * 400) = 2,98 А

    Активное составляющая тока холостого хода, фазное значение,

    I_xa = Р_х / ( m * U_ф2 )

    I_xa  =725 /(3 * 400) = 0,6 А;

   Реактивная составляющая

I_xр = √ I_x² - I_xa²

I_xр = √ 2,98² - 0,6² = 2,92 А

    Коэффициент полезного действия трансформатора

η = ( 1- ((Р_{к ном} + P_x) / ( S + Р_{к ном} + P_x ))) * 100

η = ( 1 – (( 5565,16 + 725) / ( 400 * 10³ + 5565,16 + 725))) * 100 = 98,45 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

11.Список  литературы 

1. Тихомиров П.М. «Расчет трансформаторов»; Москва, 1986
2. Сапожников В.А. «Конструирование трансформаторов»; Москва, 1684