Курсовая работа: Расчет трансформатора

Курсовая работа: Расчет трансформатора

Введение

Известно, что наибольшее распространение в трансформатостроении получили силовые трансформаторы со стержневыми магнитопроводами, как наиболее простые и удобные в конструктивном отношении по сравнению с трансформаторами броневого типа. Трансформаторы броневого типа в России в основном используются в маломощных радиотехнических установках. Трансформатор со стержневым магнитопроводом обладает лучшими условиями охлаждения обмоток и сердечника, доступностью осмотра обмоток при ревизии трансформатора, простотой сборки и ремонта сердечника и т.д. [1].

В курсовой работе в краткой форме произведен расчет силового трансформатора без подробного рассмотрения ряда второстепенных деталей и узлов имеющих значение при заводском проектировании. Однако это дает возможность овладеть основами расчета трансформаторов.

Исходные данные для проектирования

Обозначим, для краткости, первичную обмотку трансформатора –1, а вторичную – 2.

1 Основные электрические величины

Номинальные фазные напряжения (при этом принимаем во внимание, что при схеме звезда):

 В.

Номинальные токи. При схеме «звезда» Iф = Iл

т.о. I1 = I1ф = 448,4 А; I2 = I2ф = 23,1 А

2. Определение основных размеров трансформатора

Данные для расчета:

-  металл провода обмоток – алюминий;

-  марка стали сердечника – 3411 (Э310);

-  толщина листов стали – 0,35 мм;

-  удельные потери в стали р10= 1,75 Вт/кг;

-  магнитная индукция в стержнях Вс=1,6 Тл;

-  средняя плотность тока в обмотках j = 2 А/мм2;

Отношение веса стали к весу металла обмоток

,

где pм – удельные потери в металле обмоток для алюминия pм=12,75 Вт/кг.

ЭДС на один виток

 В/виток.

где С0 – коэффициент определяемый формой катушек, материалом. При трехслойной конструкции, алюминий, круглая форма катушек

С0 = 0,14…0,21 [4]. Примем С0 =0,17.

Число витков в обмотке 1

 виток;

Число витков в обмотке 2

 витков.

Уточненное значение ЭДС на виток

 В/виток

Площадь поперечного сечения стали стержня сердечника

 см2;

Рисунок 2.1 Ступенчатая форма поперечного сечения стержня трансформатора

Число ступеней стержня сердечника n=6; [4]

Число каналов в сердечнике – сердечник без каналов;

Коэффициент заполнения площади описанного круга площадью ступенчатой фигуры kкр=0,935 [4];

Изоляция стали – бумага;

Коэффициент заполнения ступенчатой фигуры сталью fс=0,92 [4];

Диаметр круга, описанного вокруг стержня сердечника

 см.

Номинальная мощность обмотки 1 на стержень сердечника

 кВА;

где с – число фаз.

Номинальное напряжение обмотки 1 на стержень сердечника

 В;

Номинальный ток обмотки 1 на стержень сердечника

 А;

Число витков обмотки 1 на стержень сердечника

 виток;

Предварительная площадь поперечного сечения провода обмотки 1