Методические указания. Методические указания

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

по дисциплине «Электрические машины»

для бакалавров направления

13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»,

профили: «Электромеханика, электрический привод, электроснабжение, электрический привод робототехнических систем» заочной формы обучения

Воронеж 2016

Составители: канд. техн. наук Ю.В. Писаревский,

канд. техн. наук А.Ю. Писаревский

УДК 621.317.3 (07)

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электрические машины» для бакалавров направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», профили: «Электромеханика, электрический привод, электроснабжение, электрический привод робототехнических систем» заочной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ю.В. Писаревский, А.Ю. Писаревский. Воронеж, 2015. 40 с.

Табл. 14. Ил. 9. Библиогр.: 8 назв.

Рецензент канд. техн. наук, профессор К.Е. Кононенко

Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. В.П. Шелякин

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

РАСЧЁТ ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Учебная цель: получить основные представления о проектировании и конструировании простейшего электромагнитного устройства — трансформатора, выяснить основные связи между его геометрическими размерами и электромагнитными параметрами.

Содержание работы:

1. Выбрать исходные данные к расчёту трансформатора в соответствии с таблицей 1.

2. Пользуясь приведённой ниже методикой, рассчитать однофазный трансформатор.

3. Выполнить чертёж общего вида рассчитаного трансформатора в соответствии с ЕСКД и с указанием всех требуемых размеров.

Условия задания

Дан однофазный трансформатор со следующими номинальными данными:

1. Номинальная мощность S_н, кВА.

2. Номинальное первичное напряжение U_1н, В.

3. Номинальное вторичное напряжение U_2н, В.

4. Номинальная частота f_н, Гц.

Данные для выполнения задания приведены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные к расчёту трансформатора

Вариант	S_н, кВА	U_1н, В	U₂_н, В	f_н, Гц	Вариант	S_н, кВА	U_1н, В	U₂_н, В	f_н, Гц
	0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 1,9 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0					0,25 0,25 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 5,0
Вариант	S_н, кВА	U_1н, В	U_2н, В	f_н, Гц	Вариант	S_н, кВА	U_1н, В	U_2н, В	f_н, Гц
	1,6 1,6 1,6 5,0 5,0 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 10,0 10,0 10,0 10,0					5,0 5,0 5,0 10,0 10,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 12,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы подразделяются на однофазные и трехфазные и по исполнению делятся на три группы: водозащищенные, брызгозащищенные и открытые (без защитного бака). В водозащищенном исполнении изготавливаются однофазные и трехфазные трансформаторы мощностью от 0,25 кВА до 4,0 кВА при частоте 50 Гц и мощностью от 0,25 до 10 кВА при 400 Гц. В брызгозащищепном исполнении изготавливаются однофазные и трехфазные трансформаторы мощностью от 6,3 кВА до 100 кВА при частоте 50 Гц и мощностью от 16 до 100 кВА при частоте 400 Гц (однофазные трансформаторы изготавливаются до 63 кВА при 50 Гц и до 40 кВА при 400 Гц).

Трансформатор состоит из бака и выемной части, включающей магнитопровод, обмотки высшего напряжения (ВН), обмотки низшего напряжения НН и также панели зажимов и деталей крепления.

Магнитонроводы всех водозащищенных и брызго-защищенных до 16 кВА при 50 Гц и до 40 кВА при 400 Гц трансформаторов выполняют из холоднокатанной листовой электротехнической стали марки 3414 толщиной 0,35 мм.

При мощности превышающей 16 кВА при 50 Гц и 40 кВА при 400 Гц трансформаторы имеют шихтованные стержневые магнитопроводы, набранные из тонких пластин электротехнической стали марок 1512 или 1514, в виде вертикальных стержней, соединенных сверху и снизу ярмами (рис. 1, 2).

Однофазные и трехфазные трансформаторы до 16 кВА при 50 Гц и до 40 кВА при 400 Гц имеют гнутые стыковые магни-топроводы (см. рис. 3).

Рис. 1. Однофазный стержневой трансформатор.

Рис. 2. Магнитопровод стержневого трансформатора, собранный из отдельных пластин с обозначением размеров

Рис. 3. Гнутый стыковой магнитопровод трансформатора с обозначением размеров.

Гнутый стыковой магнитопровод состоит из двух одинаковых U-образных половин для однофазного или Ш-образных половин (для трехфазного трансформатора) прямоугольного сечения, склеенных во время сборки эпоксидной смолой с примесью карбонильного железа, обладающей изолирующими свойствами, препятствующими замыканию между собой пластин магнитопровода в месте стыка.

Обмотки трансформатора выполняют в виде слоевых прямоугольных катушек, намотанных концентрически одна поверх другой на каркасах, изготовленных из стеклотекстолита. Обмотка высшего напряжения (ВН) обычно размещается снаружи, а обмотка низшего напряжения внутри, т. е. ближе к сердечнику магнитопровода. При таком расположении упрощается монтаж выводов от зажимов обмотки ВН. а также от части ее витков, с помощью которых осуществляется регулирование напряжения на зажимах трансформатора. При гнутом стыковом магнитопроводе (или при стержневой конструкции) обмотки ВН и НН делятся на две катушки с одинаковым числом витков, которые располагаются на стержнях трансформатора. Для обмоток применяются провода марок ПСДК и ПСДКТ, имеющие кремнийорганическую изоляцию класса Н. Перечисленные марки проводов расшифровываются следующим образом: ПСДК — провод, медный изолированный двумя слоями из бссщелочного стекловолокна с подклейкой и пропиткой кремнийорганическим лаком. ПСДКТ — тоже, что и ПСДК, но с более тонкой изоляцией. В качестве изоляции обмоток друг от друга и от корпуса используется кремнийорга-ническая изоляция класса Н – стеклолакоткань марок ЛСБ и ЛСК. Для обеспечения влагостойкости обмотки пропитывают и покрывают кремнийорганическими лаками и эмалями.

Трансформаторы имеют следующие обозначения ОВ, ОЗ, ТВ, ТЗ (О — однофазный, В — водозащищенный; Т — трехфазный, З — брызгозащищенный). Например: ОВ-2,5 — однофазный водозащищенный, мощностью 2,5 кВА. Второй пример: ТЗ-10 — трехфазный брызгозащищенный, мощностью 10 кВА. Третий пример: ОЗ-16-0,4 — однофазный брызгозащищенный, мощностью 16 кВА на 400 Гц.

В однофазных трансформаторах мощностью 10 кВА и выше при 50 Гц и мощностью 25 кВА и выше при 400 Гц между слоями обмоток но узким сторонам (рис. 4) должны быть предусмотрены вентиляционные промежутки шириной 1 см.

Подробнее конструкции трансформаторов описаны в [3].

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: