Мартынов А.А. Трансформатор для вторичных источников питания: Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

Необходимо определить также и индуктивные падения напряжения

отдельных обмоток многообмоточного трансформатора:

– пара обмоток W1 и W2

11 1 1 12

410

fIWl

−

δ⋅

2% 12% 1%

;

SS S

ee=−

– пара обмоток W1 и W3

11 1 1 13

410

fIWl

−

δ⋅

′

3% 13% 1%

SS S

′

=−

Индуктивные сопротивления короткого замыкания пар обмоток

12 1 2

, Ом;

xxx

′

13 1 3

, Ом.

xxx

′

3.18. Полные сопротивления и

напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора

Полное сопротивление короткого замыкания двухобмоточного транс-

форматора

, Ом.

kkk

zrx

Полные сопротивления короткого замыкания многообмоточного

трансформатора определяются отдельно для каждой пары обмоток (пер-

вичная + одна из вторичных): z

k12

; z

k13

Напряжения короткого замыкания определяются для каждой из этих

пар по формулам

12 1

12%

100;

=⋅

13 1

13%

100.

=⋅

3.19. Изменение напряжения при нагрузке

Для трансформаторов с током намагничивания более 20% измене-

ние напряжения при нагрузке следует рассчитывать по формулам

12% 1 1 2 2 1 1 2 2

%%%%

cos cos sin sin ;

aa ss

Ue e e e

∆=

13% 1 1 3 3 1 1 3 3

%%%%

cos cos sin sin .

aa ss

Ue e e e∆=

Проверка. Полученные значения ∆U

12%

и ∆U

13%

следует сравнить со

значением ∆U

, принятом в первом приближении в п. 3.5. Если рас-

хождение сравниваемых величин превышает от 10 до 15 %, то необхо-

димо провести уточняющий расчет, приняв новое значение ∆U

Расчет напряжения на зажимах вторичных обмоток при номиналь-

ной нагрузке

2 12%

100

∆



=−





3 13%

100

∆



=−





Проверка. Сравните полученные значения напряжений U

и U

со

значениями U

и U

, указанными в задании. Если рассчитанные значе-

ния U

и U

меньше заданных значений U

и U

или рассчитанные зна-

чения больше заданных на 10%, то необходимо провести уточняющий

расчет с целью корректировки ∆U

12%

и ∆U

13%

3.20. Проверка трансформатора на нагревание

Превышение температуры обмоток и сердечника трансформатора над

температурой окружающей среды можно оценить приближенно

об с

()

Θ≈ +∆Θ

λ+

где P

– суммарные потери в обмотках трансформатора; P

– магнит-

ные потери в сердечнике; λ

=(10–20)10

Вт/см

– коэффициент теп-

лоотдачи в окружающую среду с поверхности обмоток и сердечника

трансформатора;

(10 15) С∆Θ = −

– перепад температуры от внут-

ренних слоев обмоток к наружным; S

– открытая поверхность сер-

дечника трансформатора, см

; S

об

– открытая поверхность обмоток

трансформатора, см

Для расчета S

и S

об

целесообразно предварительно выполнить эскиз

трансформатора, проставить размеры, а затем определить S

и S

об

Температура обмотки Θ

об

равна сумме Θ° и заданной температуры

окружающей среды Θ°

об.с

Проверка: сравните рассчитанное значение Θ

об

с допустимой темпе-

ратурой изоляции обмоток, предусмотренной классом изоляции обмот-

ки по нагревостойкости.

Если рассчитанное значение Θ

об

больше допустимой температуры,

то следует провести уточнение расчета, выбрав обмотку с изоляцией

другого, более высокого класса.

3.21. Сводные данные расчета трансформатора

В Прил. 11 приведен перечень данных, которые необходимо привес-

ти в пояснительной записке и проанализировать их с целью оценки

степени соответствия спроектированного трансформатора требовани-

ям задания.

3.22. Разработка конструкции трансформатора

При разработке конструкции трансформатора следует воспользовать-

ся рекомендациями, приведенными в [1], [2], [3]. Результатом разработ-

ки является чертеж общего вида трансформатора на общем листе фор-

мата 22 (594×420)мм. Чертеж выполняется карандашом. На чертеже дол-

жны быть проставлены габаритные размеры трансформатора. Чертеж

должен быть выполнен в соответствии с правилами ЕСКД. В правом

нижнем угле необходимо поместить угловой штамп, а над ним специ-

фикацию, содержащую перечень основных деталей конструкции.

3.23. Указания к оформлению пояснительной записки

Пояснительная записка должна быть выполнена на стандартных ли-

стах писчей бумаги формата 11 (297×210) мм и сброшюрована вместе с

рисунками. Оборотная сторона листов не используется. На первой стра-

нице должно быть помещено задание на проект, выданное руководите-

лем. Далее следует оглавление и текст записки. В конце записки поме-

щается список используемой литературы, причем на каждую из приве-

денных в списке книг должна быть ссылка к тексту записки.

Страницы записки необходимо пронумеровать, рисунки выполнить

на отдельных листах миллиметровой бумаги того же формата, что и

листы писчей бумаги. Вся записка пишется чернилами или выполняет-

ся в машинописном варианте.

Все расчеты необходимо проводить в системе СИ.

3.24. Защита проекта

К защите допускаются проекты, проверенные и подписанные руко-

водителем. В начале защиты студент делает сообщение о выполненной

работе, в котором следует четко сформулировать поставленную задачу,

отметить наиболее интересные конструктивные и расчетные решения,

принятые в проекте, наибольшие трудности, возникшие при работе, и

закончить выступление сравнением полученных данных трансформа-

тора с заданием. После сообщения защищаемому могут быть заданы

несколько вопросов, относящихся к спроектированному трансформато-

ру, к теории, расчету и его конструкции. Чтобы правильно ответить на

них, необходима серьезная подготовка к защите проекта. При защите

студент может использовать пояснительную записку как справочный

материал.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Задание на проект трансформатора

Назначение: трансформатор предназначен для работы в составе сис-

темы автоматизированного оборудования.

1. Число фаз m =

2. Номинальная полная (кажущаяся) мощность S

=В А

вторичных обмоток S

=В А

3. Номинальные напряжения на первичной (U

) и U

вторичных (U

, U

) обмотках U

4. Коэффициент мощности нагрузок вторичных обмоток cosϕ

cosϕ

5. Частота питающей сети f

=Гц

Особые требования: 1 – минимум стоимости трансформатора или 2 –

минимум массы трансформатора.

Дополнительные требования.

Тип исполнения –

Тип охлаждения –

Температура окружающей среды Θ

о.с

=°С

Выдано студенту ___________________ гр.________

Дата выдачи задания “ ____ ” ____________ ______ г.

Срок защиты “ ___ ” ________________ ______ г.

Руководитель _______________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Объем и график выполнения основных разделов

курсового проекта

№

.пп

аткеорпволедзареинавонемиаН

,аледзармеъбО

яиненлопывикорС

артсемесмяледеноп

1ивортемарапхынвонсоробыВ

аротамрофснартворемзар

2хынвиткаыссамеинеледерпО

-амрофснартДПКиволаиретам

арот

3котомбойинелвиторпостечсаР

паняинедапиаротамрофснарт

хинаняинежяр

4яинежярпаняиненемзитечсаР

иекзурганирпаротамрофснарт

анаротамрофснартакреворп

верган

5огещбоажетречеиненлопыВ

-мрофоиаротамрофснартадив

иксипазйоньлетинсяопеинел

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Картон изоляционный марки ЭВ

Наименование показателей Нормы

Толщина, мм 0,1;0,15;0,2;0,3;0,4;0,5;1,0;1,25;

1,5;1,75; 2;2,5;3

Объемная масса при 10%-ной влажности

для картона толщиной, г/см

от 0,1 до 0,5 мм 1,15

от 1,5 до 1,5 мм 1,00

от 1,75 до 3,0 мм 0,95

Пробивная напряженность U

эф

для картона толщиной, кВ/мм:

от 0,1 до 0,3 мм 11

от 0,4 до 0,5 мм 10

от 1,0 до 2,0 мм 8

от 2,5 до 3,0 мм 7,5

Пробивная напряженность после одного

перегиба в продольном направлении U

эф

для картона толщиной, кВ/мм:

от 0,1 до 0,3 мм 6

от 0,4 до 0,5 мм 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Лакоткань электроизоляционная

Марки лакоткани:хлопчатобумажные: ЛХ-1 нормальная, с повышен-

ными электрическими свойствами, ЛХ-2 – нормальная, ЛХМ – масло-

стойкая, ЛХС – специальная; шелковые: ЛШ-1 – нормальная с повы-

шенными электрическими свойствами, ЛШ2 – нормальная, ЛШС1 –

специальная с повышенными диэлектрическими свойствами, ЛШС2 –

специальная, ЛШС – специальная тонкая.

Пробивное напряжение после выдержки 18 часов при темпертуре 20

± 5°С и относительной влажности воздуха 65 ± 5 %, U

эф

, кВ:

Марка лакоткани Толщина, мм U

эф проб.

, кВ

ЛХ1

0,15 4,2

0,17 4,8

0,20 5,6

0,24 6,7

ЛХ2

0,15 3,3

0,17 3,7

0,20 4,4

0,24 5,2

0,30 5,6

ЛШ1

0,10 5,0

0,15 7,5

ЛШ2

0,8 2,7

0,10 3,6

0,12 4,3

0,15 5,4

ЛХМ

0,17 5,1

0,20 6,1

0,24 7,7

ЛХС

0,17 4,7

0,20 5,0

ЛШС

0,04 0,3

0,05 1,0

0,06 2,0

ЛШС1 0,12 7,6

ЛШС2 0,12 6,5

ПРИЛОЖЕНИЕ5

Характеристики медных проводов

иицялозизебдоворП

,йеицялозисадоворпртемаиД

мм

ртемаидйынтечсаР

-ициффэокмотечус(

мм,)икдалкуатне

01,058700,0732221,0521,021,031,0531,05431,041,0670,0

11,005900,0648131,0531,031,041,0541,0541,051,0290,0

21,013110,0155141,0541,041,051,0551,0451,0951,0801,0

31,072310,0123151,0551,051,061,0561,0761,0271,0621,0

41,093510,0931161,0561,061,071,0571,0581,0191,0541,0

51,076710,039981,081,071,091,0581,0391,0402,0761,0

61,011020,027891,091,081,002,0591,0602,0712,0981,0

71,007220,037702,002,091,012,0502,0712,0822,0312,0

81,054520,098612,012,002,022,0512,0622,0632,0732,0

91,053820,091622,022,012,032,0522,0632,074,0462,0

02,0234130,085532,032,0522,042,042,0742,0852,0292,0

12,046430,060542,042,0532,052,052,0852,0962,0123,0

32,055140,022462,072,0552,082,072,082,0103,0683,0

52,090940,075382,092,0572,003,092,0213,0223,0454,0

72,062750,060313,013,013,023,033,0433,0433,0925,0

92,0506660,056233,033,033,043,053,0453,0563,0806,0

13,084570,023253,053,053,063,073,0863,0673,0396,0

33,035580,050273,073,073,083,093,004,014,0487,0

53,0122690,028193,093,093,014,014,0914,044,0488,0

83,04311,055124,024,024,044,044,054,0274,040,1

14,00231,033154,054,054,074,074,0384,0505,012,1

44,01251,051184,084,094,005,015,0515,0835,093,1

74,05371,010115,015,025,035,045,055,075,085,1

Диаметр по меди

(без изоляци), мм

Сечение расчетное,

мм

Сопротивление

1000 м провода,

Ом

ПЭЛР-1

=105 ° С)

ПЭВ-1

ПЭЛ

ПЭЛР-2, ПЭВ-2

ПЭТВ, ПЭТВ-1

ПЭЛУ

ПЭЛР-1,ПЭВ-1

ПЭЛ

ПЭЛР-2,ПЭВ-2,

ПЭТВ, ПЭТВ-1

ПЭЛУ

Масса 1000 м провода

ПЭВ-2, кг

иицялозизебдоворП

,йеицялозисадоворпртемаиД

мм

ртемаидйынтечсаР

-ициффэокмотечус(

мм,)икдалкуатне

94,06881,03935,035,045,055,065,075,095,027,1

15,03412,09,5865,065,065,085,085,006,0226,078,1

35,06022,05,9785,085,085,006,006,0326,0546,030,2

55,067232,07,3706,006,006,026,026,0546,0566,071,2

95,04372,01,4646,046,046,066,066,096,017,005,2

46,07123,05,4596,096,096,027,017,0737,077,049,2

96,09373,09,6447,047,047,077,067,0897,038,014,3

47,01034,07,0408,008,008,038,038,068,098,014,3

77,07564,06,7338,038,038,068,068,098,039,024,4

08,07205,08,4368,068,068,098,098,0529,0759,085,4

68,09085,01,0329,029,029,059,059,099,020,172,5

39,03976,08,5299,099,099,020,120,170,11,161,6

0,14587,04,2280,180,180,111,111,161,191,141,7

80,11619,01,9161,161,161,191,191,152,182,123,8

21,1258908,7102,102,102,132,132,192,123,149,8

61,1750,16,6142,142,142,172,172,143,173,195,9

Диаметр по меди

(без изоляци), мм

Сечение расчетное,

мм

Сопротивление

1000 м провода,

Ом

ПЭЛР-1

=105 ° С)

ПЭВ-1

ПЭЛ

ПЭЛР-2, ПЭВ-2

ПЭТВ, ПЭТВ-1

ПЭЛУ

ПЭЛР-1,ПЭВ-1

ПЭЛ

ПЭЛР-2,ПЭВ-2,

ПЭТВ, ПЭТВ-1

ПЭЛУ

Масса 1000 м провода

ПЭВ-2, кг

Продолжение прил. 5