Электрические машины

Поперечное поле рассеяния, направление которого в верхних и нижних половинах обмоток прямо противоположно, образует механические силы, сжимающие обмотки в осевом направлении.5. Полная осевая сила: (66)где kос – коэффициент осевой силы, (67) (68) (69)0,9+18,4+339,1=358,4 (70)(71)Для обмоток ВН с регулировочными витками, расположенными симметрично относительно середины высоты обмоток, значение коэффициента k02 ≈ 0.6. Напряжение сжатия:(72)где bоп – ширина опорных брусков, bоп = 4 см.7. Расчет магнитной системыВыбираем конструкцию трехфазной стержневой шихтованной магнитной системы, собираемой, из листов холоднокатаной текстурованной стали. Стержень прессуется расклиниванием с обмоткой, ярмо – ярмовыми балками. Размеры пакетов выбираем по таблице 8.1 [1, с. 360].1. Полное сечение стержня:где an – ширина пакетов пластин стержня,bn – толщина пакетов пластин стержня.Выбираем размеры пакетов стали при d = 0,125 м. Чтобы получить полное сечение стержня и ярмы, необходимо данные умножить на два, т. К. данные даны для одного сектора.Таблица 10 –Размеры пакетов.a, мм12010595856540b, мм18166676nc6aя65м2. (73)2. Активное сечение стержня:м2(74)3. Полное сечение ярма:м2.(75)где an.я – ширина пакетов пластин ярма, bn.я – толщина пакетов пластин ярма.4. Активное сечение ярма:м2. (76)5.Ширина ярма:м2 (77)6. Длина стержня:см (78)7. Расстояние между осями соседних стержней:см (79)8. Масса стали в ярма:. (80)где с – количество стержней, с = 3; γСТ – плотность стали, γСТ = 7650 кг/м3 .9. Масса угла ярма:10. Масса стали в стернях:11. Масса стали в местах стыка:где а1Я – наибольшая ширина пластины ярма, см.12. Полная масса стали:8. Расчет характеристик холостого хода трансформатора1.Расчет потерь холостого хода.Магнитная индукция в стержне:Магнитная индукция в ярме:Магнитная индукция в стыке:Для рассчитанных значений магнитных индукций по таблице 8.4 [1, с. 377] определяются удельные потери: рс , ря , рз.с , рз.я , рз.ст .Если число ступеней в сечении ярма равно или отличается на одну-две ступени от числа ступеней в сечении стержня, то распределение индукции в ярме и стержне можно считать равномерным и принять коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы сечения ярма, kп.я = 1. Некоторые технологические факторы также оказывают влияние на потери холостого хода. Необходимость расшихтовки верхнего ярма перед насадкой обмоток и зашихтовки его после насадки также приводит к увеличению потерь, что может быть учтено коэффициентом kп.ш = 1,02 для трансформаторов мощностью менее 25000 кВА. Опрессовка стержней и ярм при помощи бандажей при сборке остова вызывает некоторое увеличение потерь, которое уже не может быть снято отжигом. Это увеличение учитывается коэффициентом kn.п, который для трансформаторов мощностью до 630 кВА может быть принят kп.п = 1,02. Закатка или срезание заусенцев после резки пластин вызывает увеличение потерь, которое при отсутствии отжига может быть учтено коэффициентом kп.з = 1,07. При резке пластин возникает увеличение удельных потерь, полностью снимаемое отжигом. При отсутствии отжига это увеличение можно учесть коэффициентом kn.р. При определении kn.р принимается ширина пластины второго пакета от центра сечения стержня для следующих значений ширины пластин: 5 см 1,2010 см 1,1020 см 1,05 30 см 1,033 40 см 1,02550 см 1,020 Если пластины после резки и закатки или срезания заусенцев повергаются отжигу, то произведение коэффициентов kп.з ∙ kn.р = 1. Для стали марок Э320, Э330 и Э330А с толщиной листов 0,35 мм при индукциях 1,4-1,7 Тл значение коэффициента kу.п = 8,92.2. Потери холостого хода:kпя= 1 - коэффициент увеличение потерь ярма,kпш= 1,02 –коэффициент учитывающий расшлихтовку и за шихтовку,kпп= 1,02 – коэффициент учитывающий влияние прессовки стержня и ярма, kпз= 1,07 – коэффициент учитывающий срезку заусенцев,kпр= 1 – коэффициент учитывающий резку пластин,pc= 0,475 Вт/кг –удельная потеря стержня,pя= 0,475 Вт/кг – удельная потеря ярмы,kф= 4kул = 8,92Рх = 445.4 ВтДля рассчитанных магнитных индукций по таблице 8.11 [1, с. 395] определяем удельные намагничивающие мощности: qс, qя, qз.с, qз.я, qз.ст .Kmя = 1.08 - коэффициент учитывающий форму ярма,Kmш = 1,02 – коэффициент учитывающий расшлихтовку и за шихтовку,Kmп = 1,02 – коэффициент учитывающий влияние прессовки стержня и ярма, Kmз = 1,1 – коэффициент учитывающий срезку заусенцев,Kmр = 1 – коэффициент учитывающий резку пластин, gc=1.45 Вт/кг – удельная потеря стержня,gя=1.45 Вт/кг – удельная потеря ярмы,kф= 4kуm =16.5 - коэффициент для стали/Qх = 123 Вт3.Расчет тока холостого ходаТок первичной обмотки трансформатора, возникающий при холостом ходе при номинальном синусоидальном напряжении и номинальной частоте, называется током холостого хода. При расчете тока холостого хода трансформатора отдельно определяют его активную и реактивную составляющие. Активная составляющая тока холостого хода вызывается наличием потерь холостого хода.Активная составляющая тока холостого хода:Реактивная составляющая тока холостого хода:Полный ток холостого хода:9. Расчет КПД трансформатораЗАКЛЮЧЕНИЕВ курсовом проекте произведен расчет силового трансформатора типа ТМ-160. Разработанный трансформатор имеет магнитопровод стержневой конструкции, набранный из листов холоднокатаной электротехнической стали марки.В качестве проводникового материала в обмотках использованалюминий. Конструктивное исполнение обмоток: ОНН - цилиндрическая одно- и двухслойная из прямоугольного провода; ОВН –цилиндрическая многослойнаяиз круглого провода. Расчетное значение потерь короткого замыкание Рк меньше требуемого ГОСТом. Расчетное значение потерь холостого хода Рх больше заданного значения, что не превышает допустимого отклонения 5 %. Полученныевеличины потерь можно считать удовлетворительными, так как зависящие от них параметры трансформатора находятся в допустимых пределах:Расчетный ток холостого хода Iх в расчетах получился практически такой же, как и в задании. В связи с этим, трансформатор будет более эффективен в процессе эксплуатации. Расчетное значение напряжения короткого замыкания Uк получился такой же, что и в задании, что не превышает 5%.Библиографический списокМонюшко, Н.Д. Расчёт трансформаторов: Учебное пособие по курсу « Электрические машины» для студентов-заочников Н.Д. Монюшко, Э.А. Сигалов, А.С. Важенин.- Челябинск: ЧПИ, 1986. – 86 с.Дополнительная литература:2. Тихомиров, П.М. Расчёт трансформаторов: Учеб. пособие для электротехн. и электромех. спец. вузов. – М.: Энергоатомиздат , 1986. (можно любой год издания).3. Проектирование трансформаторов. Методические указания к курсовому проектированию, ч.1 и ч.2. Под. ред. Монюшко Н.Д. Челябинск, ЧПИ. 1984