Реферат Розрахунок однофазного трансформатора

1. Вихідні дані

Вихідні дані наведені в таблиці 1.

Таблиця 1.

Р2н

U1н

U2н

f

1,6

380

133

50

кВ в€™ А

В

В

Гц

2. Розрахунок однофазного трансформатора

2.1 Вибір виконання трансформатора і типу муздрамтеатру

Від 0,25 до 4 кВ в€™ А при 50 Гц - вибираємо водозахищений виконання.

Так як вторинна обмотка має потужність 1,6 кВ в€™ А, то тип муздрамтеатру-гнутий стикового.

2.2 Визначення струмів

В 

Ток вторинної обмотки:

I2н = Р2н/U2н = 1,6 в€™ 10 Ві/133 = 12,03 А

В 

Ток первинної обмотки:

I1н = Р2н в€™ cosП†2н/U1н в€™ О·н в€™ cosП†1, де Р2н = 1,6 кВ в€™ А; cosП†2н ≈ 1 за активної навантаженні, яка найбільш характерна для однофазних трансформаторів.

U1н = 380В; О·н = 0,95 - визначаємо за кривої залежності ккд від потужності трансформатора.

cosП†1 = I1ан/в€љ I1ан ВІ + I1рн ВІ - тобто розглядаємо активну і реактивну складову струму

I1ан = Р2н в€™ cosП†2н/U1н в€™ О·н = 1,6 в€™ 10 Ві/380 в€™ 0,95 = 4,4321329 ≈ 4,43 А

I1рн = I0 + Р2н в€™ sinП†2н/U1н в€™ О·н

I0 - струм холостого ходу, рівний 13% від I1н (Визначаємо з допомогою графіка залежності струму холостого ходу від потужності) I0 = 4,43 в€™ 13% = 0,58 А

Так як cosП†2н в†’ 1, то sinП†2н в†’ 0 і другий складової реактивного струму можна знехтувати Р2н в€™ sinП†2н/U1н в€™ О·н в†’ 0

I1рн = I0 = 0,58 А

cosП†1 = I1ан/в€љ I1ан ВІ + I1рн ВІ = 4,43/в€љ 4,43 ВІ +0,58 ВІ = 4,432/4,469 = 0,992

I1н = Р2н в€™ cosП†2н/U1н в€™ О·н в€™ cosП†1 = 1,6 в€™ 10 Ві/380 в€™ 0,95 в€™ 0,992 = 4,4321329/0,992 = 4,467876 ≈ 4,47 А

2.3 Вибір індукції муздрамтеатру

Для трансформаторів з гнутим стикових магнітопроводом: Вгн.ст. = 1,45 Г· 1,6 Тл. Вибираємо В = 1,5 Тл

2.4 Вибір щільності струму в обмотках

Попередньо вибираємо щільність струму в обмотках в межах

Оґ1 = Оґ2 = 1,2 Г· 3, рівну 2,1 А/мм ВІ

2.5 Визначення перерізів стрижня і ярма магнітопровода

В 

Поперечний перетин стрижня визначається за формулою

Sc = c в€™ в€љ U1н в€™ I1н в€™ О±/f1 в€™ Bc в€™ Оґ1, де

з ≈ 0,6 - постійний коефіцієнт

U1н = 380В; f1н = 50Гц; I1н = 4,47 А; Вгн.ст. = 1,5 Тл; Оґ1 = 2,1 А/мм ВІ; О± = 2 Г· 5, вибираємо О± == 3

Sc = 0,6 в€™ в€љ 380 в€™ 4,47 в€™ 3 в€™ 10 ВІ/50 в€™ 1,5 в€™ 2,1 = 0,6 в€™ 56,88 = 34,13 см ВІ

Поперечний перетин ярма Sя = Sc = 34,13 см ВІ

Геометричні поперечні перерізу з урахуванням коефіцієнта заповнення перерізу сталлю S'c = Sc/Кз; S'я = Sя/Кз, де Кз = 0,86 при товщині листа 0,35 мм, отже S'я = S'c = 34,13/0,86 = 39,68 см ВІ

Розміри сторін геометричного поперечного перерізу стрижня :

ас = в€љ S'c/1,3 = 5,53 см НД = 1,3 в€™ 5,53 = 7,18 см

Висота ярма hя = ас = 5,53 см

В 

Рис. 1. Розміри гнутого стикового муздрамтеатру

2.6 Визначення числа витків обмоток

З Формули ЕРС трансформатора:

Е1 = 4,44 в€™ f1 в€™ w1 в€™ Фм ≈ U1н - О” U% в€™ U1н/200, де

f1 = 50Гц;

Фм = НД в€™ Sc = 1,5 Тл в€™ 39,68 см ВІ = 1,5 Тл в€™ 0,003968 м ВІ = 0,005952 Вб - амплітуда магнітного потоку

Падіння напруги О” U% визначаємо з графіка (ОВ-50Гц)

Р2н = 1,6 кВа, значить О” U% = 3,5

U1н - О” U% в€™ U1н/200 = 380-3,5 в€™ 380/200 = 373,35

4,44 в€™ f1 в€™ Фм = 4,44 в€™ 50 в€™ 0,005952 = 1,321

Число витків первинної обмотки:

w1 * = (U1н - О” U% в€™ U1н/200)/(4,44 в€™ f1 в€™ Фм) = 373,35/1,321 = 282,63

Напруга на один виток первинної обмотки при навантаженні:

е w1 = (U1н - О” U% в€™ U1н/200)/w1 = 373,35/282,63 = 1,321 В

е w2 = е w1 = 1,321 В

В 

Число витків вторинної обмотки:

w2 = (U2н + О” U% в€™ U2н/200)/е w2 = (133 +3,5 в€™ 133/200)/1,321 = 102,44 = 103 шт.

Первинна обмотка повинна мати дві додаткові секції і відповідно два висновки для регулювання напруги. Щаблі напруги і відповідні їм затискачі визначаємо за таблицею 2:

Таблиця 2.