Proiectarea transformatorului.

Transformatorul monofazat de mica putere se va proiecta pentru urmatorii parametri:

S_N = 16000 kVA ;

U_1Nl = 110000 V ;

U_2Nl =20000 V ;

F = 50 Hz ;

U_SCN = 4.9 % ;

Randamentul ;

Infasurari din conductor de cupru

Racire in ulei ;

Scheme si grupa de conexiuni Yy_o

1 Calculul circuitului magnetic.

sectiunea coloanei :

Ct = (4_6)*10

Dimensiunile geometrice ale coloanei

-pt sectiune coloanei in trepte :

;unde:

-D=diametrul coloanei;

-K = K*K-coeficientul total de umplere al cercului cu diametrul D

-K=coeficientul de impachetare al miezului ;

K = K*K; K = 0.94_0.96,din calcul se alege K=0.95;

K= 0.95 si este ales din tabel pentru un diametru al coloanei estimat orientativ intre 45_50 [cm];

Din tabelul din care s-a ales K =>numarul de trepte n= 13;

n= 1 - numarul de canale largi de 6 [mm] ;

Se stabileste D= 50 [cm] ;

a D =49.8[cm];

a D =49.15[cm]=~49[cm];

a D =48.1[cm]=~48[cm];

a D =46.6[cm]=~46.5[cm];

a D =44.75[cm]=~45[cm];

a D =42.5[cm];

a D =39.9[cm]=~40[cm];

a D =36.9[cm]=~37[cm];

a D =33.4[cm]=~33.5[cm];

a D =29.45[cm]=~39.5[cm];

a D =24.82[cm]=~25[cm];

a D =18.1[cm]=~18[cm];

a D =9.5[cm].

Recalcularea sectiunii coloanei :

Fiind un transformator mic, latimea T a ferestrei se va determina dupa dimensionarea infasurarilor; in prealabil insa se va stabili inaltimea coloanei si deci a bobinei.

inaltimea coloanei:

in care :

A = 80A/cm ;

in care s-a impus =1T deoarece miezul fiind in manta din tole profil E si I se utilizeaza tabla silicioasa laminata la rece cu cristale neorientate groasa de 0,5 mm.

Prin rotunjire se alege L_C=8 cm.

3.4.2 Calculul infasurarilor

T.e.m. din primar si din secundar

V

V

Numarul de spire al infasurarilor:

a)infasurarea primara:

spire

b) infasurarea secundara:

spire

Valorile definitive ale fluxului magnetic si inductiilor magnetice:

a)      flux magnetic util:

Wb

b)      inductie magnetica in coloana:

T

c)      inductia magnetica in jug:

T

curentii nominali ai transformatorului:

A

A

sectiunile orientative ale conductoarelor:

Dimensiunile conductoarelor se aleg din STAS 685/74

a)      pentru infasurarea primara se alege conductor rotund izolat cu un strat de email tereftalic ( ET )

ET

pentru a lucra cu acoperire

b)      pentru infasurarea secundara alegem conductor rotund izolat cu un strat de email tereftalic

ET

Valorile definitive ale densitatilor de curent

A/mm²

A/mm²

Dimensiunile infasurarilor:

Inaltimea bobinelor:

mm = 7,5 cm

numarul de spire pe un strat :

a)      in primar:

spire/strat

b)      in secundar:

spire/strat

numarul de straturi:

a)      in primar:

Avem doua straturi:

un strat cu 32 de spire;

un strat cu 31 de spire.

Avind doua infasurari in primar inseamna ca avem 4 straturi:

2 straturi cu 32 de spire;

2 straturi cu 31 de spire.

b)      in secundar:

Avem 11 straturi:

10 straturi cu 137 de spire;

1 strat cu 92 de spire.

grosimea bobinelor

a)      in primar:

b)      in secundar:

latimea ferestrei transformatorului:

T=1+2+a₁+a₂+3=50mm

3.4..3. Calculul pierderilor si curentului de functionare in gol

Rezistenta infasurarilor,avind conductoare din cupru si clasa de izolatie F:

a)      in primar

b)      in secundar:

-pierderile in infasurari,considerind ca

a)      in primar:

b)      in secundar:

c)      pierderile totale in infasurari:

Masa conductoarelor infasurarilor:

Masa neta a fierului:

.

Pierderi totale in fier:

unde:

considerind miezul din tole de tabla silicioasa laminata la rece cu cristale neorientate si cu o grosime de 0,5mm.

Curentul de functionare in gol:

a)      componenta activa:

b)      componenta reactiva ( curentul de magnetizare ):

=

Pentru B_C=1T avem H_C=5,02A/cm;

Pentru B_J=1T avem H_J=5,02A/cm;

n_d=4 fiind un miez din tole E + I;

B_J=B_C=1T, imbinarile facindu-se sub un unghi drept;

deoarece, utilizind tole profil E+I numarul rosturilor de imbinare dintre tole este mai mic;

.

c)      Curent total la functionare in gol:

;

sau in procente din I_1N

valoare cam mare insa obisnuita la transformatoarele mici si cu miez feromagnetic din tabla silicioasa cu cristale neorientate.

Randamentul transformatorului la sarcina nominala si in procente: