Расчет трансформатора малой мощности, страница 7

При размещении обмоток в порядке 1-2-3 приближенные значения площадей каналов рассеяния обмоток трансформатора определяем выражениями:

                    (6.4)

где , ,  - средние длины витков соответствующих обмоток трансформатора;

, - толщина межобмоточной изоляции, м;

         (6.5)

где , ,  - средние длины витков соответствующих обмоток трансформатора.

                                (6.6)

где ,, - токи в трансформаторе (3.1);

,-действительное значение числа витков в обмотках трансформатора.

Подставляем выше найденные данные в формулу и находим приближенные значения площадей каналов рассеяния обмоток трансформатора:

      (6.4)

Подставляем рассчитанные значения в формулу для расчета относительного индуктивного сопротивления рассеяния обмоток:

       

Определяем падение напряжения на обмотках трансформатора в относительных единицах по формуле:

                  (6.7)

где - напряжение в первичной обмотке трансформатора;

- ток в первичной обмотке трансформатора;

, , -активные сопротивления обмоток трансформатора

 

 

                               (6.8)

                                                                          (6.9)

                                                                                     (6.10)

Полные падения напряжения на вторичных обмотках трансформатора в относительных единицах буду вычисляться по формулам:

                                                                                          (6.11)

                                                                                       (6.12)

где ,- коэффициенты мощности соответствующих обмоток трансформатора.

Действительные напряжения на вторичных обмотках трансформатора находим по ниже изложенным формулам:

   (6.13)

Уточняем числа витков вторичных обмоток,  так как напряжение третьей обмотки значительно отличается от данной, и считаем по выражению:

Рассчитанные действительные напряжения на вторичных обмотках трансформатора исходным напряжениям вторичных обмоток.

Определяем коэффициент полезного действия трансформатора при номинальной нагрузке:

                               (6.14)

где,– активные мощности нагрузок во вторичных обмотках трансформатора, Вт;

- потери в катушках трансформатора;

- потери в стали сердечника трансформатора.

По ниже изложенной формуле определяем активные мощности нагрузок во вторичных обмотках трансформатора:

Найдя активные мощности нагрузок во вторичных обмотках трансформатора, рассчитываем коэффициент полезного действия, который будет равен:

                        (6.15)

КПД трансформатора достигает максимального значения при равенстве потерь в меди и стали в соответствии с выражением:

                                                 (6.16)

где – коэффициент нагрузки трансформатора;

- потери в катушках трансформатора (5.13).

Значение коэффициента нагрузки, при котором КПД трансформатора принимает максимальные значения:

                                                   (6.17)

Подставляем найденные значения в формулу для расчета КПД трансформатора, достигающего максимальное значение при равенстве потерь в меди и стали, и получаем, что:

                                                (6.18)

7ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

При включении трансформатора в сеть переменного напряжения возникает большой всплеск тока, который необходимо учитывать при выборе защитной аппаратуры и определяется выражением:

                                         (7.1)

где  – длина средней магнитной линии сердечника, мм ;

– коэффициент включения;

- напряжение в первичной обмотке трансформатора;

- значение магнитной индукции;

- действительное значение число витков в обмотке трансформатора;