Курсовая с практикой на тему Курсовая по дисциплине «Электронные машины и трансформаторы » (Вариант 2)

Содержание:

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И ФАЗНЫХ ТОКОВ, НАПРЯЖЕНИЙ 5

ОБМОТОК ВН И НН. 5

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ХОЛОСТОГО ХОДА 6

3 ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОЛОСТОГО ХОДА 9

4 ПОТЕРИ ХОЛОСТОГО ХОДА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЧАСТОЫ 19

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 20

6 ИЗМЕНЕНИЕ ВТОРИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ 23

7 СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА 29

8 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ 33

9 УДАРНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ 37

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38

Список литературы 39

Введение:

ВВЕДЕНИЕ

Изучение «Электрических машин» представляет собой одну из важных задач процесса подготовки инженера-электрика. Среди элек-трических устройств трансформатор занимает особое место, являясь важнейшим элементом электрической сети. Передача электрической энергии от места ее производства до места потребления требует в совре-менных электрических сетях не менее пяти-шестикратной трансформа-ции в повышающих и понижающих трансформаторах.

Необходимость распределения электрической энергии между мно-гими мелкими потребителями приводит к значительному увеличению числа отдельных трансформаторов по сравнению с числом генераторов. При этом суммарная мощность трансформаторов на каждой следующей ступени с более низким напряжением выбирается обычно большей, чем мощность предыдущей ступени более высокого напряжения. Общая мощность всех трансформаторов, установленных в сети, в настоящее время, превышает общую мощность генераторов в 7-8 раз.

В сфере деятельности инженера-электрика при эксплуатации элек-трооборудования трансформатора требует грамотного технического об-служивания, поскольку являются источниками электрической энергии для производственных участков, цехов и всего предприятия.

Надежность системы электроснабжения в основном зависит от функционирования трансформаторов.

С целью более глубокого, детального изучения процессов, проис-ходящих в трансформаторах, курсовая работа по дисциплине «Электри-ческие машины» посвящена расчету и конструированию силового трансформатора.

Заключение:

В данной работе был проведен расчет трехфазного двухобмоточного масляного силового трансформатора мощностью 40 кВА в соответствии с ис-ходными данными.

В результате расчета были определены основные электрические характе-ристики силового трансформатора: линейные н фазные токи и напряжения об-моток.

В процессе расчёта были определены характеристики короткого замыка-ния трансформатора и определены параметры холостого хода.

По результатам расчётов построены характеристики холостого хода, графики изменения вторичного напряжения в зависимости характера и мас-штаба нагрузки, схема замещения трансформатора и зависимость КПД от за-грузки. Кроме того, был определен ударный ток КЗ.

В графической части работы показаны эскиз магнитной системы и раз-мещение на ней обмоток, а также габариты рассчитанного трансформатора ТМ-40.

Фрагмент текста работы:

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Общие данные

Обмотка – алюминиевая, охлаждение естественное масляное

Мощность S=40 кВА

Схема и группа соединений Y⁄Y-0

Номинальные напряжения ВН U_1ном=10000 В

НН U_2ном=400 В

Обмотки

Число витков: ВН w_1=2504

НН w_2=100

Сечение витков: ВН S_пр1=1,74 〖мм〗^2

НН S_пр2=37,5 〖мм〗^2

Внутренний диаметр обмотки НН D_1=10,8 cм

Радиальные размеры: ВН a_1=4,05 см

НН a_2=1,6 см

Канал между обмотками ВН и НН a_12=0,9 см

Высота обмотки l_1=l_2=32,0 см

Магнитная система

Диаметр стержня d=10,0 см

Активное сечение: стержень П_с=65,4 〖см〗^2

ярмо П_я=71,6 〖см〗^2

Высота: стержень h_с=36,0 〖см〗^2

ярмо h_я=9,5 〖см〗^2

Расстояние между осями С=25,0 см

Контрольные данные P_к=900 Вт P_х=200 Вт

u_к=4,5 % i_0=6,6 %

Примечания:

1. f=50 Гц.

2. Обмотки ВН имеют пять ступеней напряжения: 95; 97,5; 100; 102,5; 105% от U_ном. Напряжения и числа витков обмотки ВН даны для средней ступени.

3. Магнитные системы собраны в переплет, с прямыми стыками из холоднокатаной стати марки 3413 — 0,35 мм.

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ И ФАЗНЫХ ТОКОВ, НАПРЯЖЕНИЙ

ОБМОТОК ВН И НН.

Фазное напряжение обмотки ВН при соединении обмотки в «Звезду» определяется по выражению:

U_(1ф ном)=U_1ном/√3 (1.1)

U_(1ф ном)=U_1ном/√3=10000/√3=5773,5 кВ.

Фазное напряжение обмотки НН трансформатора при соединении в «Звезду» равно линейному напряжению:

U_(2ф ном)=U_2ном/√3 (1.2)

U_(2ф ном)=U_2ном/√3=400/√3=230,9 В

Номинальные и фазные значения токов:

I_1ном=I_1ф=S_н/(√3∙U_1ном ) (1.3)

I_1ном=I_1ф=S_н/(√3∙U_1ном )=40000/(√3∙10000)=2,31 А

I_2ном=I_2ф=S_н/(√3∙U_2ном ) (1.4)

I_2ном=I_2ф=S_н/(√3∙U_2ном )=40000/(√3∙400)=57,74 А

Коэффициент трансформации равен:

k=w_1/w_2 (1.5)

k=w_1/w_2 =2504/100=25,04