Параметры и характеристики в режиме холостого хода

а) Потери холостого хода вычисляются по следующей формуле:

(14)

где: k_Ф=2(с-1)=4,

k_КОС – число углов с косым стыком,

k_ПР – число углов с прямым стыком,

k_П.Я.=1,08 – для прямоугольных, малоступенчатых ярём,

k_П.М. =1,02 – перешихтовка после насадки катушек,

k_П.П.=1 – опрессовка сердечника при сборке,

k_П.З.=1 – закатка заусениц,

k_П.Р.=1 – коэффициент, учитывающий резку пластин,

(марка Э330А 0,35 мм). (15)

.

G_у=П_с*h_я *γ_ст*10^-6 , (16)

где: П_С=60,5 см², h_я=10 см, то G_у=60,5*10*7650*10^-6=4,63 кг;

; (17)

; (18)

, (19)

где - расстояния от обмотки до верхнего и нижнего ярм соответственно.

l_c=l+2l_o=21+2(24-21)=27 см;

кг;

Масса стали в местах стыка пакетов стержня и ярма:

; (20)

Если поперечное сечение ярма прямоугольное:

;

G_c=37,49 кг;

Масса частей ярм, заключенных между осями крайних стержней:

, (21)

с=3 – число активных стержней,

С=21,5 см – расстояние между осями активных стержней.

кг.

; (22)

; (23)

В;

Тл;

Тл.

p_c=2 Вт/кг, p_з.с.=0,107 Вт/см², p_c=1,1 Вт/кг, p_з.я.=0,054 Вт/см².

;

; .

(24)

.

G_c=37,49 кг; =48,82 кг; G_у=4,63 кг.

B_я=1,5 Тл; q_я=1,97 ВА/кг.

B_с=1,83 Тл; q_с=25,00 ВА/кг.

k_Т.Я.=1; k_Т.Ш.=1,02; k_Т.П.=1,04; k_Т.З.=1,1; k_Т.Р.=1; k_Ф=4; k_ПР=6; k_КОС=0.

;

;

б) Определить в Омах параметры схемы замещения трансформатора R₁₂,X₁₂,Z₁₂.

Рисунок 5 – Схема замещения трансформатора

Запишем выражение для входного сопротивления схемы замещения трансформатора в режиме холостого хода:

Z_вх=Z₁+Z₁₂=(R₁+R₁₂)+j(X₁+X₁₂), (25)

|Z_вх|= . (26)

Примем R₁ << R₁₂, X₁<<X₁₂, т.е. значениями R₁, X₁ пренебрегаем.

Тогда, получим:

Ом,

Ом

Запишем полное комплексное сопротивление схемы замещения ХХ:

Z_вх=R₁₂+jX₁₂=726,47+j*11312,87 Ом.

в) Определить потери холостого хода при подключении трансформатора к сети с частотой 60 Гц (U=U_Н).

; .

П_с=60,5 см²; П_я=74,2 см².

; p_c=1,14 Вт/кг.

; p_я=0,75 Вт/кг.

Параметры и характеристики трансформатора в режиме короткого замыкания

а) Определить в Омах параметры схемы замещения трансформатора

Рисунок 6 – Схема замещения трансформатора

Запишем выражение для входного сопротивления схемы замещения трансформатора в режиме короткого замыкания:

z_k = r_k + jx_k (27)

Чтобы найти параметры схемы замещения, найдем составляющие короткого замыкания в процентах, необходимые данные находим в задании 3 пункта б.

Определим активную составляющую входного сопротивления схемы замещения трансформатора:

Реактивная составляющая определяется по следующей формуле:

Тогда полное сопротивление схемы замещения:

z_k =6,369+j10,775

=

б) Для номинального тока и температуры обмотки 75° С рассчитать потери короткого замыкания , напряжение в вольтах и в процентах , и его составляющие и Полные потери трансформатора в режиме короткого замыкания:

(28)

Рассчитаем потери в обмотках:

15 Вт

где

кг

Вт

где

кг

Определим потери в отводах:

Вт

где

кг

Вт

кг

Потери в баке найдем по следующей формуле:

Вт

Полные потери трансформатора в режиме короткого замыкания:

485,284+354,217+7,583+0,31+4,55=851,944

Найдем сначала напряжение короткого замыкания в процентах:

где

см

Установившийся ток короткого замыкания:

А

В

в) Рассчитаем и построим кривые тока трехфазного короткого замыкания.

Полный ток короткого замыкания равен:

(29)

где - угол, определяющий мгновенное значении напряжения короткого замыкания;

– постоянная времени короткого замыкания

]

Рисунок 7 – Кривая тока трехфазного КЗ