КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Электрические машины»
Выполнил: студент 3-го курса
Шифр: 1610-СДс-2437
ФИО: Звягинцев Е.И.
Проверил: проф. Чехов А.П.
Москва 2019
Задание на курсовую работу
1. Рассчитать маломощный трансформатор с воздушным охлаждением.
2. Выполнить чертеж рассчитанного трансформатора (выполнение его допускается на миллиметровой бумаге формата A3).
Расчетно-пояснительная записка курсового проекта должна содержать подробный ход расчета, обоснование выбранных значений параметров (не следует переписывать текст методических указаний и копировать графики). Графическая часть проекта должна содержать три проекции, в том числе фасад и вид сверху с разрезами наполовину, на которых должны быть указаны габаритные и установочные размеры трансформатора, размеры обмоток, межобмоточной изоляции и каркаса катушки.
Таблица 1
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 2 |
| 1610-СДс-2437 |
 ,
ВА
|  ,
ВА
|  ,
В
|  ,В
| 
| 
|  ,
В
| F, Гц | Расчетное условие | Тем-ра окр. среды, 
| Расчетное ограничение |
| 300 | 200 | 390 | 20 | 0,8 | 0,8 | 220 | 50 | Минимум массы | 50 | Макс тем-ра |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 3 |
| |
| Разраб. |
| Звягинцев Е.И. |
| Провер. |
| Чехов А.П |
| Реценз. |
| Н. Контр. |
| Утверд. |
| Курсовая работа |
| Лит. |
| Листов |
| 37 |
| РУТ(МИИТ) |
1. Выбор магнитопровода………………………………………………………….4
2. Определение числа витков обмоток…………………………………………...11
3. Определение потерь в стали и намагничивающего тока……………………..13
4. Электрический и конструктивный расчет обмоток…………………………..17
5. Определение температуры нагрева трансформатора………………………...29
6. Определение КПД трансформатора и выбор проводов для вывода обмоток………………………………………………………………………….34
Заключение…………………………………………………………………….. 35
Список литературы……………………………………………………………..36
Приложение 1…………………………………………………………………...37
1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 4 |
| 1610-СДс-2437 |
Определяем расчетную мощность трансформатора
При 
,ВА расчетную мощность трансформатора рекомендуется определять по формуле:
(1.1)
При 
ВА можно принимать:
(1.2)
,ВА
Выбираем конструкцию магнитопровода по величине расчетной мощности, частоте и максимальному напряжению.
Для трансформаторов с максимальным напряжением до 1000 В при частотах 50 и 400 Гц можно использовать следующие рекомендации. При мощностях до 30 ВА и расчетном условии на минимум стоимости рекомендуются пластинчатые броневые трансформаторы: они технологичнее в изготовлении и проще по конструкции, а для трансформаторов минимальной массы выгоднее броневые ленточные магнитопроводы.
При мощностях от 30 до 00 ВА рекомендуется изготавливать также броневые трансформаторы при использовании как пластинчатых, так и ленточных магнитопроводов.
Для силовых трансформаторов мощностью выше 100 ВА применяются и броневые, и стержневые.
Для f=50 Гц и 
ВА выбираем броневой пластинчатый магнитопровод, параметры которого приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Параметры магнитопровода
| Магнито провод | Размеры, мм | Справочные величины | ||||||||||
| a | h | c | C | H | b | 
| 
| 
| 
| 
| 
| |
| Ш 40*80 | 40 | 100 | 40 | 160 | 140 | 80 | 32 | 34,3 | 1280 | 7,92 | 0,8 | 600 |
Рис. 1 – Конструкция
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 5 |
| 1610-СДс-2437 |
Выбор магнитной индукции
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 7 |
| 1610-СДс-2437 |
Выбор плотности тока
Таблица 1.4
Определяем отношение
(1.4)
(1.5)
где α - отношение массы стали к массе меди (в пределах от 2-3);
- удельные плотности меди и стали;
- средняя длина витка всех обмоток;
- длина средней магнитной линии.
Значения 
и 
выражаются через размеры сердечника с помощью формул
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 9 |
| 1610-СДс-2437 |
Формулы для нахождения и
В формулах табл. 6 обозначено: а — ширина стержня, b — толщина пакета пластинчатого сердечника или ширина ленты ленточного сердечника, h и с — высота и ширина окна.
Как показывает опыт, значение 
для однотипных сердечников мало зависит от размеров и может быть принято равным для трансформаторов с прямоугольными катушками:
= 0,7 - для броневых трансформаторов,
= 0,6 - для стержневых двухкатушечных трансформаторов. Приняв значение и подставив крайние значения α в формулу (1.4), найдем пределы изменения величины
Число витков обмоток
; 
; 
; (2.3)
Если число витков обмотки низшего напряжения 
получилось дробным, то его следует округлить до целого числа 
, и затем произвести перерасчет чисел витков других обмоток и магнитной индукции по формулам:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 12 |
| 1610-СДс-2437 |
3.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 13 |
| 1610-СДс-2437 |
Определяем потери в стали
Для сердечников из стали Э340, Э42, Э44 и Э310 потери в стали определяются по формуле:
(3.1)
где 
— удельные потери, Вт/кг;
— масса стали, кг.
Величина удельных потерь в сердечнике зависит от значения магнитной индукции 
, марки стали, толщины листа, частоты сети и типа сердечника. Она определяется по кривым на рис. 2
Рис. 2 – Удельные потери в сердечниках из трансформаторных сталей толщиной 0,35 мм на частоте 50 Гц
1 — броневые сердечники из стали Э42; 2 — стержневые сердечники из стали Э310; 3 — броневые сердечники из стали Э310.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 14 |
| 1610-СДс-2437 |
Коэффициент мощности
(3.14)
4.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 17 |
| 1610-СДс-2437 |
Простейший и наиболее распространенный тип каркаса представляет собой гильзу, изготовляемую из электротехнического картона (электрокартона) (рис. 4).
Рис. 4 – Гильза
Изоляционные расстояния
Для обеспечения надежной работы обмоток необходимо выбирать изоляционные расстояния так, чтобы во время работы в нормальных условиях и при испытании повышенным напряжением катушка трансформатора не повреждалась. Под изоляционными расстояниям
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 20 |
| 1610-СДс-2437 |
- расстояния от крайнего витка обмотки до сердечника ( 
, 
, 
);
- расстояние от первого слоя первичной обмотки до сердечника через сплошную изоляцию гильзы или каркаса ( 
);
- расстояние между соседними слоями двух обмоток через сплошную межобмоточную изоляцию ( 
)
- толщина внешней (наружной) изоляции поверх последней обмотки ( 
).
Рис. 6 - Изоляционные расстояния при размещении обмоток на гильзе
Осевая длина каждой обмотки
Обычно длину гильзы берут на 1 мм короче высоты окна магнитопровода. Тогда при намотке на гильзе осевая длина каждой обмотки будет:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 22 |
| 1610-СДс-2437 |
где 
- длина гильзы (каркаса), мм;
- высота окна, мм;
- длина концевой изоляции i-обмотки, мм.
Потери в каждой обмотке
(4.16)
Полученное значение β лежит в рекомендованных пределах (1.25-1,5)
5.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 29 |
| 1610-СДс-2437 |
КПД трансформатора
(6.1)
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Электрические машины»
Выполнил: студент 3-го курса
Шифр: 1610-СДс-2437
ФИО: Звягинцев Е.И.
Проверил: проф. Чехов А.П.
Москва 2019
Задание на курсовую работу
1. Рассчитать маломощный трансформатор с воздушным охлаждением.
2. Выполнить чертеж рассчитанного трансформатора (выполнение его допускается на миллиметровой бумаге формата A3).
Расчетно-пояснительная записка курсового проекта должна содержать подробный ход расчета, обоснование выбранных значений параметров (не следует переписывать текст методических указаний и копировать графики). Графическая часть проекта должна содержать три проекции, в том числе фасад и вид сверху с разрезами наполовину, на которых должны быть указаны габаритные и установочные размеры трансформатора, размеры обмоток, межобмоточной изоляции и каркаса катушки.
Таблица 1
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 2 |
| 1610-СДс-2437 |
| ,
ВА
| ,
ВА
| ,
В
| ,В
|
|
| ,
В
| F, Гц | Расчетное условие | Тем-ра окр. среды,
| Расчетное ограничение |
| 300 | 200 | 390 | 20 | 0,8 | 0,8 | 220 | 50 | Минимум массы | 50 | Макс тем-ра |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 3 |
| |
| Разраб. |
| Звягинцев Е.И. |
| Провер. |
| Чехов А.П |
| Реценз. |
| Н. Контр. |
| Утверд. |
| Курсовая работа |
| Лит. |
| Листов |
| 37 |
| РУТ(МИИТ) |
1. Выбор магнитопровода………………………………………………………….4
2. Определение числа витков обмоток…………………………………………...11
3. Определение потерь в стали и намагничивающего тока……………………..13
4. Электрический и конструктивный расчет обмоток…………………………..17
5. Определение температуры нагрева трансформатора………………………...29
6. Определение КПД трансформатора и выбор проводов для вывода обмоток………………………………………………………………………….34
Заключение…………………………………………………………………….. 35
Список литературы……………………………………………………………..36
Приложение 1…………………………………………………………………...37
1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 4 |
| 1610-СДс-2437 |
Определяем расчетную мощность трансформатора
При ,ВА расчетную мощность трансформатора рекомендуется определять по формуле:
(1.1)
При ВА можно принимать:
(1.2)
,ВА
Дата: 2019-11-01, просмотров: 305.
