Определение температуры нагрева трансформатора

Тепловое сопротивление катушки

 

Тепловое сопротивление границы катушка – среда

 

Тепловое сопротивление границы сердечник – среда

 

 

Тепловое сопротивление каркаса

 

Определим величину теплового потока между катушкой и сердечником

 

 

Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до каркаса

 

 

т.к. полученное значение x меньше нуля, т.е.тепловой поток направлен от сердечника к катушке и максимально нагретая область находится на каркасе, в этом случае необходимо определить тепловой поток катушка - сердечник по формуле

 

 

т.к. полученное значение меньше нуля, то доля теплового потока, возникающего в сердечнике, которая будет излучаться в окружающую среду через катушку (рис. 3), определяется по формуле

 

 

 

Рис. 3 Расчетная тепловая схема замещения трансформатора при

расположении максимально нагретой области в сердечнике (тепловой поток направлен от сердечника к катушке)

 

 

Максимальное превышение температуры катушки в этом случае определяется по формуле

 

 

а среднее превышение температуры катушки по формуле

 

где

 

Оценка результатов расчета перегрева.

 

Во избежание грубых ошибок при расчете максимальной температуры перегрева ее приближенное значение определяют по упрощенной формуле

 

где - суммарные потери в меди обмоток, Вт;

- суммарные потери в стали сердечника, Вт;

- перепад температуры от внутренних слоев обмоток к наружным, который для пропитанных лаком катушек приближенно может быть принят равным 5-10 ;

- открытая поверхность сердечника трансформатора, см²;

- открытая поверхность обмоток трансформатора, см²;

- удельный коэффициент теплоотдачи.

 

 

Максимальная температура обмотки

 

 

укладывается в заданные пределы.

 

Определение КПД трансформатора и выбор проводов для выводов обмоток.

Найдем КПД трансформатора

 

Выбор проводов для выводов обмоток

Для используемых в трансформаторе проводов выводы и отводы делают самим проводом, причем для обмоток №1 и №3 отводы выполняются петлей. Выводные концы заключаются в изоляционные трубки.

 

Рекомендации по конструкции трансформатора.

Крепление магнитопровода осуществляется при помощи накладок, стягиваемых шпильками. Накладки имеют ребра жесткости. Основание трансформатора имеет отверстия для крепления его к панели. Конструкция трансформатора изображена в Приложении А.

 

Используемая литература.

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высших технических заведений. – 3-е изд., перераб. – Л.: Энергия, 1978.

2. Белопольский И.И., Каретникова Е.И., Пикалова Л.Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. – М.: Энергия, 1973.

3. Брускин Д.Э., Захарович А.Е., Хвостов В.С. Электрические машины и микромашины. – М.: Высшая школа, 1987.

4. Брейтер Б.З. Электрические машины и электропривод. Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов III курса специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте». – М.: РГОТУПС, 2003.

5. Седов В.И., Шумейко В.В. Электрические машины и электропривод. Приложение к заданию на курсовую работу по расчету маломощного трансформатора с воздушным охлаждением для студентов III курса специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте». – М.: РГОТУПС, 2002.

 

Используемые программы.

1. Расчет производился в программном обеспечении Mathcad version 13.0 (509121419). Результаты расчета приведены в Приложении Б.

2. Курсовая оформлялась в программном обеспечении Microsoft® Office Word 2003 (11.5604.5606). Входит в состав Microsoft® Office – профессиональный выпуск версии 2003.

3. Чертежи выполнялись в программном обеспечении AutoCAD 2006 версии Z.54.10.

 

Приложение А

Приложение Б