Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, служащий для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого при неизменной частоте.
- Ход курсовой работы.
В курсовом проекте была поставлена задача спроектировать трансформатор в соответствии с проектным заданием, при этом добиться максимального сходства с проектными данными.
Либо в случае невозможности выполнения заданных условий обосновать полученные отклонения и сделать соответствующие выводы.
- Выбор материала и типа обмоток.
Первым делом в ходе работы были рассчитаны токи, протекающие в обмотках. На основание расчетных данных таблицы 5.8 Тихомирова были выбраны:
Для обмотки НН выбрали двухслойную обмотку из алюминиевой ленты.
Для обмоток ВН выбираем цилиндрическую многослойную обмотку из круглого провода.
2.2. Выбор магнитной системы.
Магнитная система может быть плоской и пространственной. Плоская может выбираться для любого типа и мощности трансформатора. Но пространственные магнитные системы позволяющие получить экономию электротехнической стали и уменьшение потерь ХХ до 10%. Но производство пространственной магнитной системы сложно конструктивно.
Я выбрал трехфазную стержневую шихтованную магнитную систему с косыми стыками на крайних стержнях и комбинированными «полукосыми» на среднем стержне. Прессовка стержней бандажами из стеклоленты. Материал магнитной системы — холоднокатаная текстурованная рулонная сталь марки 3406 толщиной 0,27 мм.
Магнитная система служит механической основой трансформатора. На ней располагаются и укрепляются обмотки и отводы. И поэтому она должна быть достаточно устойчива ее верхнее и нижнее ярмо должны быть надежно соединены и спрессованы.
При определении основных размеров надо сказать что важным параметром для массо-габаритных характеристик трансформатора является β.
Изменение β влияет на массу материалов трансформатора. Вместе с увеличением β растут потери ХХ, возрастает масса и стоимость конструктивных деталей остова, металла бака , трансформаторного масла, общая масса трансформатора.
- Расчет обмоток.
В обмотку ВН были также установлены ответвления для регулирования напряжения без возбуждения (5 отводов) (регулирование напряжения на обмотках влияет на коэффициент трансформации и позволяет поддерживать внешнюю характеристику практически неизменной в зависимости от интенсивности нагрузки, т.е осуществлять электроснабжение без перепадов напряжения, что является обязательным в современной энергетике).
- Расчет параметров КЗ
С помощью формул были рассчитаны потери в отводах и в стенках бака (вызванные полями рассеяния), в результате были получены потери КЗ 1159,199 Вт что вполне удовлетворяет расчетным условиям в 1280 Вт и ниже их на 9,438%.
Следующим шагом был расчет напряжения короткого замыкания, в ходе расчета было получено значения напряжения КЗ в 4,187% что ниже проектных условий в 4,5%, данное снижения напряжения короткого замыкания было вызвано тем, что были снижены радиальные размеры обмоток, а соответственно и ширина канала рассеяния что привело к такому отклонению.
- Расчет магнитной системы.
В соответствии с выбранной магнитной системой производим расчет магнитопровода, полная масса магнитопровода составила 147,605 кг.
- Расчет потерь ХХ и тока ХХ.
В соответствии с выбранным магнитопроводом и выбранной сталью 3406 0,27 мм произвели расчет потерь ХХ получили потери в 257,747 Вт отклонение от проектных условий в 6,885 % .
Ток ХХ получился равным 0,951% что в пределах(2,5%) расчетных условий и поскольку потери ХХ очень малы и выбранная сталь обладает низкими удельными потерями и намагничивающей мощностью, то считаем данный результат хорошим.
- Расчет КПД трансформатора.
КПД был получен достаточно высокий за счет снижения потерь ХХ и получился равным 97,9% при номинальной нагрузке.
- Тепловой расчет трансформатора.
Были рассчитаны потери в единице объема обмотки, среднее превышение температуры обмотки над средней температурой масла , в соответствии с полученными данными и таблицей 9.4 ( Типы баков силовых масляных трансформаторов) я выбрал бак с охлаждающими трубами. Т.к. S трансформатора небольшая. В соответствии с выбранной системой охлаждения была получена общая масса масла 230,24 кг. Габаритные размеры бака были получены следующие : 0,840*0,38*1,01 м.
2.9. Выводы
В ходе проделанной работы был спроектирован трансформатор, который удовлетворяет условиям проектного задания. Также были получены навыки правильного выбора основных размеров и конструктивных элементов отдельных частей трансформатора, удовлетворяющих требованиям задания на проектирование; и освоены методы расчета всех технических данных трансформатора.
Загрузка...
