Определяем числа витков обмоток низкого НН и высокого ВН напряжения

Расчет обмоток ведется по величине фазных значений напряжения и силы тока в обмотке каждой фазы. Трансформатор представляет симметричную трехфазную систему, поэтому параметры всех трех обмоток одинаковы.

Полная мощность трехфазного трансформатора S равна ( кВА ):

S = U_Л I _{Л .}10^-3 , кВА

Для заданной в задании схемы соединения обмоток трансформатора Y/Y – 0 ( рис.4 ), линейный ток равен фазному

I _Л = I _{Ф ,} А

Фазное напряжение для обмотки высокого напряжения ( ВН ) и обмотки низкого напряжения ( НН )определяем по формулам, соответственно

U_ФВН = U_ЛВН / ; U_ФНН = U_ЛНН / , В

Основной расчетной формулой является формула

U_Ф = 4,44 f W B F_cт .10^-4 , В

где f - частота тока, равная 50 Гц,

W – число витков рассчитываемой обмотки,

B - величина индукции в стержне магнитопровода,

F_cт – сечение стержня магнитопровода в см² .

Так как в разделе 1 сечение F_cт определяется в см² , а частота f в задании равна 50 Гц, далее при расчете чисел витков используем формулу

W = U_Ф .10⁴ / 222 В F_cт , витков

Для холоднокатаной стали марок Э320, Э330 обычно принимают В = 1,7 Тл.

Для начала расчета необходимо определить число вольт на один виток - e_w.

Если W равно одному витку, то

e_w = 222 В. F_cт .10^-4 , В

Затем определяем число витков обмотки НН - W_НН , как меньшее.

W_НН = U_ФНН / e_w , витков

и принимаем ближайшее большее целое четное число витков.

Уточняем полученную в результате изменения W_НН величину вольт на виток

e_w = U_ФНН / W_НН , В

Число витков обмотки ВН определяем исходя из фазного коэффициента трансформации

W_ВН = W_НН U_ФВВ / U_ФНВ , витков.

Определяем числа витков регулировочных ступеней.

Для регулирования напряжения в пределах ± 2,5 % ; ± 5 % , число витков регулировочной ступени обмотки ВН равно

в одном случае -W_РЕГ1 = 0,025.W_ВН, витков; в другом случае - W_РЕГ2 = 0,05.W_ВН , витков;

Регулировочные ступени напряжения обмотки ВН необходимы для регулирования напряжения в сети при изменении тока нагрузки потребителей ( рис.5 ). Величина напряжения регулировочной ступени ± 2,5 % ; ± 5 % определяется стандартом на качество электрической энергии в сети и задается в задании.

Для получения верхней ступени регулирования U_ЛВН число витков обмотки ВН равно

( W_ВН1 +2,5% ), ( W_ВН2 +5% ),

для номинального значения напряжения U_ЛВН число витков обмотки ВН равно W_ВН ,

для получения нижней ступени регулирования U_ЛВН число витков обмотки ВН равно

( W_ВН1 – 2,5% ), ( W_ВН1 - 5% ),

Итоговые значения чисел витков

На всех ступенях регулирования напряжения в результате получаем:

( W_ВН1 + 2,5% ) - W_ВН - ( W_ВН1 – 2,5% ) / W_НН ;

( W_ВН2 + 5% ) - W_ВН - ( W_ВН2 – 5% ) / W_НН ;

Уточняем величину индукции в стержне и ярме магнитопровода

По результатам расчета числа витков обмоток уточняем магнитную индукцию в стержне и в ярме магнитопровода, Тл