Библиотека технической литературы. Книги, программы, статьи, схемы и др.

233354431
суббота 21 апреля 2018

Главная

Гидропривод

Оборудование

Справочники

Робототехника

Машиностроение

Электропривод

Электротехника, радиотехника

Рефераты

Обмен ссылками

Поиск

КИНОблог

 


 

Форум >>>

adfun.ru

Страницы: << .... 55 56 57 58 59 60 61 [62] 63 64 65 >>

(например, имеются боковые ярма или две половины выполнены с разными магнитопроводами). Тогда пятиобмоточный трансформатор по рис. 12-1,а можно рассматривать как параллельно соединенные по сторонам ВН и РО независимые трехобмоточный и двух-обмоточный трансформаторы с соответствующими схемами замещения (рис. 12-1,6), где

Согласно

этой схеме замещения приведенный ток регулировочных обмоток будет:

Соотношение сопротивлений ветвей схемы замещения и, следовательно, соотношение токов определяется расположением обмоток. Для концентрических обмоток числовые примеры для всех трех возможных вариантов очередности расположения обмоток даны в табл. 12-1. При этом принято: ток НН1 соответствует половине номинальной мощности трансформатора ; актив-

ные сопротивления отсутствуют; число витков регулировочной обмотки составляет 10% числа витков обмотки ВН, ее номинальный ток равен 105% номинального тока обмотки ВН на основном ответвлении.

Таблица 12-1

Как видно из табл. 12-1, при двух вариантах расположения обмоток (по рис. 12-1,е и е) циркулирующий в РО ток в несколько раз превышает номинальный ток ветви, т. е. схема по рис. 12-1,о недопустима. При третьем варианте (рис. 12-1,5) ток половин РО в среднем меньше номинального (40%), но необходим более деталь-

нвій расчет с учетом параллельного соединения промежуточных ответвлений РО, активных сопротивлений ветвей схемы замещения, суммирования циркулирующего тока РО с основным током, возможных отклонений размеров и положения обмоток. Эти вопросы не возникают, если вместо параллельного соединения половин РО применить последовательное (рис. 12-1,е).

При обмотке, в том числе расщепленной, выполненной из ряда параллельно соединенных катушек, часто удается составить несложную схему замещения даже при большом числе катушек. Для этого по упрощенной картине магнитного поля строится схема магнитной цепи, необходимая для определевя^рринципиального вида (графа) электрической схемы замещения путем дуального преобразования по методу § 5-3. Параметры ветвей схемы замещения определяются не по чрезмерно упрощенной схеме магнитной цепи, а по сопротивлениям КЗ простейших парных режимов, для которых приемлем, например, метод Роговского. Затем схема замещения используется для расчета тока в катушках в сложных требуемых режимах.

Вывод схемы замещения и формул для расчета параметров всех ее элементов, а также простые выражения для оценки токов в катушках сложного преобразовательного трансформатора при практически всех режимах его работы приведены в [5-1]. Расчет для трансформатора, опытные данные которого приведены в [12-4], показал, что этот метод дает близкие к измеренным значения токов. Конечные формулы принимают особенно простой вид при двух концентрических обмотках, одна из которых состоит из параллельно соединенных катушек с одинаковыми диаметром и радиальным размером. Такие обмотки применяют, в частности, в электропечных трансформаторах. При этом торцевые катушки перегружены:

/г — ток всей обмотки; а,, а-2, а12—радиальные размеры обмоток и

канала между ними; с — канал между соседними катушками; h — высота одной из параллельно соединенных катушек вместе с половинами прилегающих к ней каналов.

Указанная формула соответствует предположению, что на торцевую катушку приходится часть h\ длины средней магнитной силовой линии, где hi — расстояние от воображаемого торцевого ярма (соответствующего по положению высоте окна, вычисляемой по формуле Роговского) до середины канала между торцевой и следующей катушками (рис. 12-2,а). Соответственно ток q-fs катушки Iq при неодинаковых каналах пропорционален расстоянию hq между серединами прилегающих к ней каналов [1-21]:

где / — ток всей обмотки; / — длина магнитной силовой линии, используемая при расчете индуктивности по формуле (9-9), причем

При таком упрощенном подходе для оценки распределения тока но катушкам подобных обмоток нет необходимости рисовать схему замещения — достаточно пренебречь активными сопротивлениями и вообразить магнитные эквипотенциали в серединах каналов. Такой простой подход показывает путь выравнивания распределения тока по катушкам. Например, чтобы ток торцевых катушек не превышал существенно ток остальных катушек, достаточно сделать данную

Рис. 12-2. Трансформатор с параллельным соединением всех катушек одной из обмоток.

а —■ обмотки равновысокие; б — высота обмотки из параллельно соединенных катушек увеличена.

обмотку более высокой, чем обмотка из последовательно соединенных катушек, доведя ее высоту примерно до (рис. 12-2,6). Ввиду отсутствия строгого обоснования и критериев допустимости таких упрощенных методов оценки токов для окончательного варианта конструкции необходимы экспериментальная проверка или расчет по методу [9-7] на ЭВМ.

Другие примеры использования схем замещения для оценки распределения тока даны в {12-5, 12-6].

12-3, МЕТОД ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ТОКОВ

Расчет циркулирующих токов состоит из трех этапов:

1. Определение ЭДС (напряжений в разомкнутых контурах) при отсутствии циркулирующих токов, т. е. при равномерном распределении тока; эта ЭДС соответствует «напряжению холостого хода» по методу XX и КЗ. При расчете ЭДС ветвь рассматриваемого контура заменяют тонкой нитью — так называемой электрической осью ветви [12-1], расположенной вблизи центра тяже-

сти сечения реальной ветви с небольшим сдвигом в сторону более сильного магнитного поля. При одинаковом наклоне эпюры поля у сечений обеих ветвей, образующих контур, этот сдвиг не влияет на ЭДС в контуре [12-1] и обычно не учитывается. Часто с целью получения удобных для расчета контуров вводят дополнительную воображаемую ветвь с бесконечно большим сопротивлением и называют ЭДС в.контуре из воображаемой и данной реальной ветви ЭДС данной ветви. Воображаемую ветвь можно располагать в любом месте, так как добавление одинаковых величин к ЭДС всех ветвей не может повлиять на циркулирующие токи.

Можно рассчитывать ЭДС через взаимные>.индуктив-ности обмоток и тонкого витка. Такой подход особенно удобен для бетонных реакторов [1-19], для которых нормализованные шаги проводов по высоте и ширине, обусловленные оснасткой, позволили составить альбом таблиц взаимной индуктивности обмотки и ее витка. Расчет успешно применялся для создания разнообразных схем намотки реакторов, обеспечивающих практически равномерное распределение тока, без обычного ограничения схем равенством чисел витков параллельно соединяемых ветвей.

В трансформаторах чаще вычисляют ЭДС через магнитные индукции и потоки. Расчет магнитного поля выполняется теми же методами, что и для определения усилий и потерь от вихревых токов в обмотках, лишь иногда — с большей точностью. В частности, при винтовых обмотках в крупнейших трансформаторах необходимо учитывать сход винта и технологические отклонения размеров и рассчитывать магнитное поле на нескольких образующих по окружности при номинальных размерах обмоток и возможных отклонениях [12-7]. В расчете магнитных потоков контуров из ветвей мощных винтовых обмоток иногда необходимо учитывать магнитные потоки между ветвями отводов, в области межслоевых переходов и у перестановок (транспозиций) проводов [12-7]. Различают ЭДС от осевой и радиальной составляющих магнитной индукции. Только радиальным (поперечным) магнитным полем создается ЭДС в контуре из ходов винтовой обмотки, или соседних соединенных параллельно одинаковых дисковых катушек катушечной обмотки, или проводов простой либо многослойной цилиндрической обмотки*Только осевое (продольное) поле вызы-

вает ЭДС в контуре из параллельных проводов дисковой катушки или одного хода винтовой обмотки. Во многих случаях, в том числе при неодинаковых размерах параллельно соединяемых ветвей имеется ЭДС от обеих составляющих поля. Например, в параллельно включенных дисковых катушках появляется ЭДС от продольного поля, одинакового в области расположения рассматриваемых катушек [12-3] —см. далее рис. 12-4 и формулу (12-19).

2. Определение собственных и взаимных сопротивлений контуров циркулирующих токов при отсутствии каких-либо источников; собственные сопротивления контуров ZK соответствуют «входным сопротивлениям» или «сопротивлениям КЗ» по методу XX и КЗ. Вместо взаимных сопротивлений контуров обычно вычисляют сопротивления КЗ всех пар ветвей обычными методами и соответственно записывают систему уравнений для определения токов. При этом часто достаточно оценить порядок значений индуктивных сопротивлений КЗ пар ветвей и рассчитать лишь активные сопротивления ветвей, практически всегда принимаемые равными их электрическим сопротивлениям постоянному току. Хотя в принципе возможны значительные вихревые токи, наведенные магнитным полем циркулирующих токов, на практике такие случаи еще не встречались.

3. Определение циркулирующих токов решением системы уравнений. Например, при одной группе из п параллельных ветвей (при двух узлах) система содержит п—1 уравнение вида

где Uq — ЭДС в контуре из произвольно выбранной базисной и <7-й ветвей; Ui — ЭДС в контуре из той же базисной и 1-й ветвей; q, р=2, 3, ..., п — номера ветвей; 1-пр — циркулирующий ток ветви р;

— сопротивления КЗ соответствующих пар ветвей.

При двух ветвях (п=2) имеем:

При трех ветвях (п=3) система двух уравнений решается относительно несложно, при /г>3 в общем случае расчет громоздок,

Если схема замещения для циркулирующих токов может быть представлена в виде л-лучевой звезды, в частности если взаимные индуктивности всех пар ветвей рдинаковы, можно с успехом применить метод узловых потенциалов. При двух узлах имеем:

где Zq — сопротивление ветви q в звездообразной схеме замещения, , причем выбор

номеров р и т не влияет на. Особенно прост расчет, если можно пренебречь индуктивными составляющими сопротивлений и считать одинаковыми активные сопротивления всех ветвей гд=г. Тогда

На этом выражении основан вывод множества известных формул для расчета потерь от несовершенства транспозиций (см. § 12-4).

При расчетах или выводе формул удобно брать за базу воображаемый тонкий провод, занимающий во всех витках положение первого провода в первом витке или же положение точки перехода через нуль эпюры осевой индукции. Среднюю ЭДС в обмотке с одинаковым суммарным сечением всех витков можно подсчитывать независимо от схемы транспозиции.

Рассмотрим несколько примеров. Две соединенные параллельно одинаковые двойные дисковые катушки расположены рядом (рис. 12~3,а) или «вмотаны» («вложены») друг в друга (рис. 12-3,6). Они находятся в магнитном поле синусоидальных основных токов с действующей радиальной индукцией от Ві=0,015 Тл до В2= =0,025 Тл (рис. 12-3,в). Провод марки ПБ 2,83X12,5 с изоляцией 0,45 мм сечением S=35 мм2; витков в каждой одинарной катушке; радиальный размер а= =50 мм; каналы с=6 мм (включая изоляцию провода); частота 50 Гц; температура 75°С; плотность основного тока; средний диаметр D=l м; коэффициент заполнения сечения катушки медью =0,84.

 

Библиотека технической литературы теперь находится по адресу http://bamper.info

При использовании материалов с сайта ссылка на spravka.w6.ru обязательна

                 Наша кнопка:

Copyright © 2008 Spravka

  bigmir)net TOP 100Яндекс цитированияКупите рекламу от 5 центов за клиента!Рейтинг@Mail.ruПокупаем рекламу. Дорого.Rambler's Top100ПРОДВИЖЕНИЕ и РАСКРУТКА 
WEB сайта (сайтов) в сети ИнтернетМЕТА - Украина. Рейтинг сайтов.



Москаленко 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  
Зимин 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  
Лейтес 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65