|
| |
  |
Теория строительства Книги и журналы Весовые соотношения меди обмоток и стали магнитопровода могут быть практически определены уже после того, как выбран магнитопровод н рассчитаны обмотки трансформатора. Вес магнитопровода равен: для П-образного (О-образного) магнитопровода Ост = SScrYcr (h + У+ 2ai) 10 кг; \ для однофазного Ш-образного магнитопровода GcT = 2ScTYcT(ft + f/ + ii) 10 кг; для трехфазного Ш-образного магнитопровода (11-16) = SctYct (4f/+ 3/г + Gi) 10 /сг, где YcT = 7,8 г/см - удельный вес электротехнической стали; у, h - размеры магнитопровода. Вес меди обмоток трансформатора G,-SApYm10-=* кг, (1М7) где S„ - сечение проводов всех обмоток; /ср - средняя длина одного витка одной из обмоток; y„ - 8,9 г/см - удельный вес меди. Общий вес меди обмоток подсчитывается более точно, если опре-.делить вес каждой обмотки в отдельности н затем суммировать эти веса. Для точного определения веса обмоток, т. е. с учетом веса изоляции, можно воспользоваться соответствующими справочными данными, а для ориентировочного подсчета веса можно считать, что вес изоляции составляет 5-10% веса меди, в зависимости от марки и сечения провода. Одним из критериев оценки трансформатора считается равенство потерь в обмотках и магнитопроводе, а следовательно, этот критерий относится и к соотношениям весов меди и стали трансформатора. Этот критерий оценки предусматривает оценку трансформатора не только из конструктивных соображений, но р1з соображений наибатьшего коэффициента полезного действия трансформатора. Однако можно показать, что весовые соотношения в трансформаторе зависят и от соотношения таких размеров магнитопровода, как ui и у, а также и от допустимой температуры перегрева трансформатора ЛЛ Характер этих зависимостей показан на рис. 11-8, рис. 11-8, а и б. Коэффициент полезного действия трансформатора может быть определен в виде: где Р - активная мощность в нагрузке трансформатора; 2Р суммарные потери в трансформаторе. "I  Потери в меди обмоток трансформатора, как указывалось выше, определяются соотношением (П-12). Потери же в магнР1Топроводе можно считать равными: сй 10 (И-19) где К коэффициент, учитывающий увеличение по- терь в магнитопроводе при натичин стяжных шпилек или болтов для сборки пакета магнитопровода; Р, - удельные потери в стали магнитопровода при индукции Вт = Ю кгс; В,п - выбранное значение максимальной магнитной индукции; Ост - вес магнитопровода. Поскадьку велР1Чину Вт рекомендовалось выше выбирать в.зависимости от М0ЩН0СТР1 трансформатора, то, разумеется, что к. п. д. 98 96 9 92
125 100
88 84 0J5 1,0 125 15 10 20 30 iiO 50 SO X 100 200 300 бо Рйс. 11-8. Зависимость веса трансформатора от конфигурации магнитопровода (а) и от допустимого перегрева (б); зависимость к. п. д. от мощности трансформатора (в). тр» трансформатора также будет как-то обусловлен величиной Р Характер зависимости rip от Рр показан на графике рис. 11-8, в. Проверка расчета на размещение обмоток трансформатора в выбранном типе магнитопровода может быть выполнена в простейшем виде при соблюдении неравенства: (11-20) где Syf - wq- сечение проводов всех обмоток, см\ w - число витков каждой обмотки; q - сечение провода каждой обмотки; А„ 0,25-0,45 - коэффициент плотности намоток, зависящий от марки провода (изоляции), толщины межслоевой и межобмоточной изоляции, а также от качества выполнения намотки (натяжения провода, точности укладкн проводов и т. п.). Бадее точную проверку на размещение обмотки, чем обусловленную неравенством (11-20), можно сделать, подсчитав число витков каждого ряда, число рядов и учитывая при этом толщину изапяции между рядами. Проверка расчета на нагрев трансформатора малой мощности осуществляется путем проверки неравенства: ох л ДОП, (11-21) - тепловые потери в обмотках три...,,, Лохл-поверхность охлаждения обмоток трансформатора; доп = 650 вт/м - допустимое удельное выделение тепла при воздушном охлаждении трансформатора. Поверхность охлаждения обмоток трансформатора определяется их боковыми поверхностями. В зависимости от типа магнитопровода поверхность охлаждения обмоток может быть определена: для П-образного магнитопровода ох л 4/гобм(й1 + аа + 3,14бк) 10~* л; для однофазного Ш-образного магнитопровода хл = 2/гобм(й1 + а2 + 3,146к)10" для трехфазного Ш-образного магнитопровода = 6/Zo6« (1 + 2 + 3,14бк) 10~ м; для тороидального магнитопровода ох л 3,14Z>,p( ,,-f 2 тр 10- м\ где D диаметр магнитопровода с намоткой; Н (11-22) высота трансформатора; Лом - высота обмотки; остальные величины обозначены так же, как и ранее. Если в ходе проверки выясняется, что Qq превышает допустимое значение, т.е. не сохраняется неравенство (11-21), необходимо уменьшить плотность тока в обмотках, выбирая большее сечение проводов. При нормальных значениях плотности тока в обмотках и соблюдении неравенства (11-21) перегрев трансформатора не превышает -[-65° С (прикосновение рукой к обмоткам не вызывает болевого ощущения). Перегрев магнитопровода не превышает допустимого, если индукция в нем не превышает рекомендованных выше значений. Поэтому расчет магнитопровода на нагрев практически не производится, § 11-5. РАЦИОНАЛИЗИРОВАННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА МАЛОМОЩНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ Одним из существенно рационализированных методов расчета является метод, в котором исходной величиной для выбора типа магнитопровода принята величина тр (1 + Цтр) 10* 4,44fc5A/ftMMTp (11-23) где So - площадь окна магнитопровода, в котором размацается обмотка; Set - активное сечение стержня магнитопровода; все остальные величины обозначены по-прежнему. Описываемый рационализированный метод расчета одинаково пригоден для расчета броневых, стержневых и тороидальных трансформаторов. Ниже приводится порядок расчета. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||