Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания:

Результаты расчетов, приведенные в табл. 1.1 показаны в виде графиков на рис. 1.1-1.4.

Графики на рис. 1.1 позволяют заметить, что с ростом β масса металла обмоток GO и масса стали в стержнях СC уменьшаются, а масса стали в ярмах GЯ и общая масса стали GСТ трансформатора возрастают. Общая стоимость активной части СА.Ч, (рис. 1.2) с ростом β сначала падает, а затем, пройдя через минимальное значение, снова возрастает. Поскольку с увеличением β при сохранении индукции BC общая масса стали возрастает, должны возрастать также потери и ток холостого хода, что подтверждается графиками PX и i0 на рис. 1.3.

Широкий диапазон значений β, практически обеспечивающий получение минимальной стоимости активной части трансформатора с отклонением от минимума не более чем на 1%, еще не определяет оптимального значения β. Для выбора оптимального β необходимо обратиться к другим критериям. Графики на рис. 1.3 позволяют определить предельные значения β≤2,61 для заданных потерь холостого хода PХ = 3100 Вт. Предельное значение для заданного тока холостого хода i0 = 1,3% составляет β≤4,32. Ранее были установлены предельные значения, ограниченные плотностью тока, β≤0,1952, и механической прочностью обмоток при коротком замыкании, β≤4,4941. Полученные по этим критериям предельные значения β сведены в табл. 1.2 и графически представлены на рис. 1.5.

На этом рисунке заштрихованы те зоны, в которых данный параметр выходит за пределы, установленные для него ГОСТ или заданными условиями. Выбор значений β (и диаметра стержня) возможен только в пределах всех незаштрихованных зон. С учетом заданных критериев выбираем значение d = 0,26 м при β = 1,706.

Таблица 1.2. Предельные значения β, полученные при предварительном расчете

Для выбранных значений d и β рассчитываем и находим по графикам приведенные ниже данные трансформатора.

β = 1,706; x = 1,1429; x2 = 1,3061; x3 = 1,4927.

Диаметр стержня:= A · x = 0,2275 · 1,1429 = 0,26 м.

Активное сечение стержня:

ПC = 0,0365 · 1,3061 = 0,0477 м2.

Средний диаметр обмоток:12 = a · A · x = 1,5264 · 0,2275 · 1,1429 = 0,3969 м.

Высота обмоток:

Расстояние между осями стержней:

= d12 + a12 + 2 · a2 + a22 = 0,3969 + 0,02 + 0,1025 + 0,02 = 0,539 м.

Электродвижущая сила одного витка:

В = 4,44 · f · П'С · BС = 4,44 · 50 · 1,57 · 0,0477 = 16,63 В.

Масса стали:СТ = 1862,8 кг.

Масса обмоток:O = 320,5 кг.

Масса провода:ПР = 320,5 · 1,03 = 330,1 кг.

Плотность тока:= 2,0141 · 106A/м2.

Механические напряжения в обмотках:

σР = 8,1 · 1,4927 = 12,0909 МПа.

Стоимость активной части:А.Ч = 2665,2 условных единиц.

Потери холостого хода:X = 2629,6 Вт.

Ток холостого хода:0 = 0,6978%.

В процессе проведения предварительного расчета по обобщенному методу была получена возможность выбора оптимального варианта размеров трансформатора, определения и оценки ряда его параметров - масс активных материалов, стоимости активной части, параметров холостого хода и др. при предельно возможном диапазоне изменения соотношения основных размеров β и без детального расчета.

Лучшие статьи по информатике

Проектирование микроконтроллера
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и ...

Устройство акустического автомата
Предмет проектирования - разработка конструкции функционально и конструктивно законченного устройства. Курсовой проект завершается разработкой комплекта кон ...

Проектирование и расчет трассы радиорелейной линии
Одним из основных видов средств связи являются радиорелейные линии прямой видимости, которые используются для передачи сигналов многоканальных телефонных со ...