С прессовкой стержней бандажами из стеклоленты

 

Диаметр стержня , м

Стержень

Ярмо

Размеры пакетов , мм, в стержне

0,19

0,927

180´30

165´17

145´14

130´8

115´7

100´5

75´7

-

0,20

0,918

195´22

175´26

155´15

135´11

120´6

105´5

75´7

-

0,21

0,922

200´32

180´22

160´14

145´8

130´6

110´8

90´6

-

0,22

0,929

215´23

195´28

175´15

155´12

135´9

120´5

105´4

75´7

0,23

0,933

220´34

205´19

185´16

165´12

145´9

130´5

115´5

90´6

0,24

0,927

230´34

215´19

195´17

175´12

155´9

135´8

120´5

95´6

0,25

0,929

240´35

220´24

200´16

180´12

155´11

140´6

120´6

100´5

0,26

0,924

250´35

230´25

215´13

195´13

175´10

155´8

120´9

105´6

0,27

0,930

260´36

240´25

215´20

195´13

170´11

155´5

135´7

105´8

0,28

0,927

270´37

250´26

230´17

215´9

195´11

175´9

135´13

105´7

0,29

0,927

280´37

260´27

235´21

210´15

180´13

165´6

145´6

115´8

0,30

0,930

295´28

270´37

250´18

230´13

215´8

175´18

135´12

105´6

 

- ширина пластин;

- толщина пакетов;

, - число ступеней в сечении стержня и ярма.

Крайний наружный пакет ярма имеет ширину и толщину, равную сумме толщин двух или трех крайних пакетов стержня.

Полные площади ступенчатых фигур поперечных сечений стержня и ярма для плоских шихтованных магнитных систем и объемы одного угла магнитной системы приведены в табл. 5.3

Таблица 5.3

Площади сечений стержня и ярма объема угла

плоской шихтованной магнитной системы

при размерах пакетов по таблицам 5.1 и 5.2

 

, м	., см^2	, см^2	, см^3	, м	, см^2	, см^2	, см^3
0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21	121,9 141,5 161,7 183,5 208,5 232,8 262,8 288,4 319,2	124,9 144,0 165,9 188,3 214,1 237,6 267,3 296,2 327,2		0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30	353,0 387,7 419,3 456,2 490,6 532,6 570,9 612,4 657,2	360,5 394,0 425,6 462,6 507,1 543,4 591,1 622,8 675,2

 

Активное сечение стержня

.

Активное сечение ярма

.

Объем стали угла магнитной системы

.

Длина стержня

,

где и - расстояния от обмотки до верхнего и нижнего ярма; при отсутствии прессующих колец (в трансформаторах с кВ∙А) (см. табл. 2.8.); при наличии колец (для трансформаторов мощностью 1000-6300 кВ∙А) расстояние до верхнего ярма увеличивается на 45 мм.

Расстояние между осями соседних стержней

.

Значения определяется по табл. 2.8.

Значение С округляется до 0,005 м.

Масса стали в стержнях и ярмах плоской шихтованной магнитной системы определяется суммированием масс прямых участков и углов. Плотность холоднокатаной стали кг/м³.

Масса стали угла при многоступенчатой форме сечения

.

Масса стали ярм

,

где

,

.

Масса стали стержней

,

где

,

,

где – ширина пластин среднего пакета ярма.

Полная масса стали магнитной системы

.

Определение потерь холостого хода

Для плоской трёхфазной шихтованной магнитной системы с взаимным расположением стержней и ярм по рис. 2.1, собранной из пластин холоднокатанной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой или бандажами, а ярм-ярмовыми балками потери холостого хода могут быть рассчитаны по формуле:

где – коэффициент увеличения удельных потерь в результате осуществления резки ленты стали на пластины; для отожженной стали марок 3404 и 3405 можно принять и для неотожженной - ;

– коэффициент увеличения удельных потерь из-за наличия заусенцев; если заусенцы удалялись при помощи ножа, то для отожженных пластин , а для неотожженных ; если заусенцы не сняты, то и соответственно; для пластин шириной более 0,3 м ;

, , – удельные потери для стали стержней, ярм и стыков (зазоров), определяемые из табл. 5.4. по индукциям соответственно в стержне, ярме и на косом стыке

, , .

 

Таблица 5.4

Удельные потери в стали сердечника и ярма

и в зоне шихтованного стыка

сталь 3404 0,35 мм	одна пластина	две пластины	сталь 3404 0,35 мм	одна пластина	две пластины
0,20	0,028			1,54	1,168
0,40	0,093			1,56	1,207
0,60	0,190			1,58	1,251
0,80	0,320			1,60	1,295
1,00	0,475			1,62	1,353
1,20	0,675			1,64	1,411
1,22	0,697			1,66	1,472
1,24	0,719			1,70	1,600
1,26	0,741			1,72	1,672
1,28	0,763			1,74	1,744
1,30	0,785			1,76	1,824
1,32	0,814			1,78	1,912
1,34	0,843			1,80	2,000
1,36	0,872			1,82	2,090
1,38	0,901			1,84	2,180
1,40	0,930			1,86	2,270
1,42	0,964			1,88	2,360
1,44	0,988			1,90	2,450
1,46	1,032			1,95	2,700
1,48	1,066			2,00	3,000
1,50	1,100
1,52	1,134

 

Примечание: В двух последних графах приведены удельные потери в зоне шихтованного стыка при шихтовке слоями в одну и две пластины.

– коэффициент, учитывающий увеличение потерь в углах магнитной системы; для стали 3404 с толщиной листа 0,35 мм в диапазоне индукций Тл при Гц при косом стыке , при прямом стыке ; при индукции B=1,8 Тл при косом стыке , прямом - ; при четырёх углах с косыми стыками и двух углах с прямыми стыками для стали 3404 с толщиной листов 0,35 мм при Тл среднее значение ;

– число стыков разного вида;

– площадь стыков:

прямого ; ;

косого .

– коэффициент увеличения потерь, зависящий от формы ярма; если число ступеней ярма отличается на одну две ступени от числа ступеней в сечении стержня, то , если соотношение числа ступеней стержня и ярма равно 3, то ;

– коэффициент, учитывающий влияние прессовки на потери холостого хода; при прессовке стержней расклиниванием с обмоткой и бандажами из стеклоленты, ярма – ярмовыми балками без бандажей для отожженной стали , для неотожженной – ;

– коэффициент, учитывающий увеличение потерь из-за перешихтовки верхнего ярма остова при установке обмоток; при мощности трансформаторов до 250 кВ∙А , 400-630 кВ∙А , 1000-6300 кВ∙А .

Расчётные потери холостого хода могут отличаться от заданных не более чем на +7,5%. В противном случае необходимо снизить, применив либо трехстержневую магнитную систему с шестью косыми стыками (в этом случае ), либо ранее принятую, но собираемую из стали марки 3404 толщиной 0,30 мм, либо из стали марки 3405 толщиной 0,30 мм.

Расчет тока холостого хода

Намагничивающая мощность холостого хода трансформатора с плоской шихтованной трёхстержневой магнитной системой по рис. 2.1, собранной из пластин холоднокатанной анизотропной стали, с прессовкой стержней расклиниванием с внутренней обмоткой или бандажами, а ярм – ярмовыми балками без сквозных шпилек в стержнях и ярмах, рассчитывается по формуле

где – коэффициент, учитывающий влияние резки полосы рулона на пластины; для отожженной стали марки 3404 , для неотожженной ;

– коэффициент, учитывающий влияние заусенцев; если заусенцы сняты, то для отожженных пластин , для неотожженных ; если заусеницы не сняты, то соответственно равен 1,02 и 1,05;

, , – удельные намагничивающие мощности для стали стержней, ярм и зазоров (стыков); определяются по индукциям , и для прямых и косых стыков из табл. 5.6;

– коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы: его значение для трёхстержневой магнитной системы из стали марки 3404 толщиной 0,35 мм для разных индукций приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Значение коэффициента для углов с косыми и прямыми стыками пластин из стали марки 3404 с толщиной 0,35 мм при Гц

 

Число углов со стыками	Магнитная индукция B, Тл
косыми	прямыми	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
		38,5	41,7	42,45	40,5	33,66

 

Таблица 5.6