4. Расчет характеристик трансформатора
4.1. Расчет потерь холостого хода
Потери холостого хода Рх рассчитываются по формуле:
Рх = 1,1 [ рСТ . GСТ + рЯ (GЯП. + КУ GЯУ. )] =
= 1,1[____________________________________________________________ ] = _________,
где рСТ – удельные активные потери в стали стержней, принимаем 1,67 Вт/кг;
рЯ - удельные активные потери в стали ярма, принимаем 1,47 Вт/кг;
GЯП , GЯУ - масса прямой и угловой части ярма, соответственно, кг;
КУ - коэффициент увеличения потерь в углах магнитопровода, равный 1,5.
4.2. Расчет потерь короткого замыкания
Основную массу потерь короткого замыкания составляют потери в обмоточных проводах. Эти потери пропорциональны квадрату тока обмотки и активному сопротивлению.
Для расчета потерь используется преобразованная формула, в которую входят плотность тока ( А/ мм 2 ) и масса обмоточного провода G .
РК = I2.R = 2.sП2 .( ρ.L / sП ) = ρ 2.sП L , =
Так как G = γ.sП .L .10-3 , кг, то можно записать sП .L = ( G.103 )/ γ.
С учетом такого преобразования величина РК равняется
РК = (ρ / γ). 2. G .103 = КП . 2. G , =
= _______________________________________________ = ______________ Вт
где КП – коэффициент, равный (ρ / γ) .103 ;
ρ - удельное сопротивление меди, Ом.мм2 /м ;
γ - удельный вес меди, кг/дм3 ;
L - длина провода, м
Отношение (ρ / γ) равняется 1,97 ( при 200 С ) и 2,4 ( при 750 С ).
Расчет выполняется для температуры 75 0С.
Обмотка НН
РК НН = КП . НН2. GНН ,= ________________________________ = ________ Вт
Обмотка ВН
РК ВНном = КП . ВН2. GВНном , = ____________________________ = _________Вт
Потери в отводах ( выводах ) обмоток РОТВ принимаются равными 150 Вт.
Потери в стенках бака трансформатора РБ вычисляются по формуле:
Рб = 0,007.S1,5 = ___________________________________, Вт
где S – полная мощность трансформатора в кВА.
Потери короткого замыкания в целом РК равняются
РК = РКНН + РКВН + РОТВ + РБ = ______________________________ = _________ Вт
4.3. Расчет снижения напряжения при номинальной нагрузке
Расчет величины снижения напряжения на вторичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке – ΔUФ2 % - выполняется для двух значений коэффициента мощности в цепи нагрузки - Соs φ2 = 0,8 и Соs φ2 = 1.
В расчетной формуле используются заданные значения UК %, UА %, UР % ( из индивидуального задания ).
ΔUФ2 % = UА % Соs φ2 + UP % Sin φ2 + (UP % Соs φ2 + UA % Sin φ2 )2 / 200
= ____________________________________________________ = ___________, %
4.4. Расчет коэффициента полезного действия
Расчет коэффициента полезного действия трансформатора – η выполняется четыре раза - при номинальной нагрузке β = 1, и при β =0,1 для двух значений коэффициента мощности в цепи нагрузки – Соs φ2 = 0,8 и Соs φ2 = 1.
Коэффициент загрузки β = I2 / I2HOM .
Расчетная формула ( величина S подставляется в кВА )
,
%
β = 1, Соs φ2 = 1.
, % =
_____________________________ _____________________________________
β = 1, Соs φ2 = 0,8.
, % =
_____________________________ _____________________________________
β = 0,1, Соs φ2 = 1.
, % =
_____________________________ _____________________________________
β = 0,1, Соs φ2 = 0,8.
, % =
_____________________________ _____________________________________