Определение размеров магнитной системы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 12Следующая ⇒

Основное размеры и данные стержня магнитной системы – его диаметр и высота, число ступеней и активное сечение – приближенно определяются в начале расчета трансформатора до расчета обмоток. Окончательный расчет магнитной системы обычно проводится после того, как установлены размеры обмоток трансформатора и главных изоляционных промежутков и проверены некоторые параметры трансформатора – потери и напряжение короткого замыкания.

При окончательном расчете магнитной системы, который производится после завершения полного расчета обмоток, параметров и токов короткого замыкания трансформатора, для плоской шихтованной магнитной системы определяются: число ступеней в сечении стержня и ярма, размеры пакетов – ширина пластин и толщина пакетов, расположение и размеры охлаждающих каналов, полные и активные сечения стержня и ярма, высота стержня, расстояние между осями стержней, масса стали стержней, ярм и углов магнитной системы и полная масса магнитной системы трансформатора. После установления всех размеров и массы стали частей магнитной системы определяются потери и ток холостого хода трансформатора.

Выбор числа и размеров пакетов в сечении стержня плоской магнитной системы должен быть сделан так, чтобы площадь ступенчатой фигуры его поперечного сечения, вписанного в окружность, была максимально возможной. При увеличении числа ступеней коэффициент заполнения площади круга К_кр увеличивается, однако при этом увеличивается число пластин разных размеров и существенно усложняется их изготовление, складирование до сборки магнитной системы и ее сборка.

Опыт проектирования магнитных систем для ряда серий силовых трансформаторов, положенный в основу рекомендаций таблицы 4.10, позволяет выбирать рациональные значения числа ступеней и размеров пакетов для диаметров стержня, входящих в нормализованный ряд. При этом учитываются оптимальное заполнение площади круга в поперечном сечении стержня магнитной системы, использования нормализованного ряда ширины пластин и приемлемая технология их изготовления.

Площадь ступенчатой фигуры поперечного сечения стержня - П_ф.с выбираем по таблице 7.1 (в зависимости от принятого диаметра стержня) и переводим в м² (*10^-4),

Активное сечение стержня, м²:

П_с = К_{з ·}П_ф.с (7.2)

где К_з –коэффициент заполнения для стали, выбранный по таблицы 4.6.

Аналогично для ярма, П_ф.я выбираем по таблице 7.1 и переводим в м² и рассчитываем активное сечение ярма П_я.

Таблица 7.1. Площади сечения ступенчатой фигуры стержня П_ф.с и ярма П_ф.я и объем угла V_у. плоской шихтованной магнитной системы без прессующей пластины.

После определения полных сечений стержня и ярма для плоской шихтованной магнитной системы находят ее основные размеры – длину стержня l_с и расстояние между осями соседних стержней С.

Длина стержня, м:

, (7.5)

где - высота обмотки, м;

и - расстояние от обмотки до верхнего и нижнего ярма, м. При отсутствии прессующих колец обмотки эти значения выбираются только из условий ее изоляции по таблице 4.2. или 4.3 и 4.4.

Расстояние между осями соседних стержней, м (рисунок 4.1):

, (7.6)

где Д_1н – наружный диаметр обмотки ВН, м;

а₂₂ - расстояние между обмотками соседних стержней в метрах, определенное по таблице 4.2 или 4.3.

Масса стали в стержнях и ярмах плоской магнитной шихтованной системы определяется путем суммирования масс прямых участков и углов. Углом магнитной системы называется ее часть, ограниченная объемом, образованным пересечением боковых призматических или цилиндрических поверхностей одного из ярм и одного из стержней.

Для магнитных систем с размерами пакетов стержней и ярм по таблице 4.10 объем угла может быть принят по таблице 7.1.

Масса стали угла при многоступенчатой форме сечения, кг:

(7.7)

где V_y –объем угла плоской шихтованой магнитной системы, см³ (таблица 7.1);

- плотность трансформаторной стали, кг/м³ (применяемые в силовых трансформаторах марки стали имеют плотность: горячекатаная 7550, холоднокатаная 7650 кг/м³).

Масса стали угла при прямоугольной форме сечения ярма, кг:

,

где П_с – активное сечение стержня, м²; h_я – высота ярма, м.

Масса стали ярм может быть определена как сумма двух слагаемых: массы частей ярм, заключенных между осями крайних стержней и массы стали в частях ярм, заштрихованных на рисунке 7.1:

(7.8)

Масса частей ярм, заключенных между осями крайних стержней можно рассчитать по формуле, кг:

, (7.9)

где с – число активных (несущих обмотки) стержней: для трехфазного трансформатора с=3; для однофазного с=2;

П_я – активное сечение ярма, м².

Массы стали в частях ярм, заштрихованных на рис. 7.1, кг,

G_я^// =4G_у/2=2·G_у (7.10)

Масса стали стержней при многоступенчатой форме сечения ярма определяется как сумма двух слагаемых, кг:

, (7.11)

(при прямоугольной форме сечения ярма ),

где масса стали стержней в пределах окна магнитной системы, кг:

, (7.12)

где П_с – активное сечение стержня, м²;

l_с – высота стержня в метрах.

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма, кг:

, (7.13)

где а_1я – большая ширина пакета ярма, мм (таблица 4.10)

Полная масса стали плоской магнитной системы, кг,

G_ст=G_с+G_я (7.14)

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности