Расчет обмоток ведется по величине фазных значений напряжения и силы тока в обмотке каждой фазы. Трансформатор представляет симметричную трехфазную систему, поэтому параметры всех трех обмоток одинаковы.
Полная мощность трехфазного трансформатора S равна (кВА):
S = UЛ I Л.10-3 , кВА
Для заданной в задании схемы соединения обмоток трансформатора Y/Y – 0 (рис.4), линейный ток равен фазному
I Л = I Ф, А
Фазное напряжение для обмотки высокого напряжения (ВН) и обмотки низкого напряжения (НН)определяем по формулам, соответственно
UФВН = UЛВН / ; UФНН = UЛНН / , В
Основной расчетной формулой является формула
UФ = 4,44 f W B Fcт.10-4 , В
где f - частота тока, равная 50 Гц,
W – число витков рассчитываемой обмотки,
B - величина индукции в стержне магнитопровода,
Fcт – сечение стержня магнитопровода в см2.
Так как в разделе 1 сечение Fcт определяется в см2 , а частота f в задании равна 50 Гц, далее при расчете чисел витков используем формулу
W = UФ .104 / 222 В Fcт, витков
Для холоднокатаной стали марок Э320, Э330 обычно принимают В = 1,7 Тл.
Для начала расчета необходимо определить число вольт на один виток - ew.
Если W равно одному витку, то
ew = 222 В. Fcт.10-4, В
Затем определяем число витков обмотки НН - WНН, как меньшее.
WНН = UФНН / ew, витков
и принимаем ближайшее большее целое четное число витков.
Уточняем полученную в результате изменения WНН величину вольт на виток
ew = UФНН / WНН , В
Число витков обмотки ВН определяем исходя из фазного коэффициента трансформации
WВН = WНН UФВВ / UФНВ , витков.
Определяем числа витков регулировочных ступеней.
Для регулирования напряжения в пределах ± 2,5 %; ± 5 %, число витков регулировочной ступени обмотки ВН равно
в одном случае -WРЕГ1 = 0,025.WВН, витков; в другом случае - WРЕГ2 = 0,05.WВН , витков;
Регулировочные ступени напряжения обмотки ВН необходимы для регулирования напряжения в сети при изменении тока нагрузки потребителей (рис.5). Величина напряжения регулировочной ступени ± 2,5 %; ± 5 % определяется стандартом на качество электрической энергии в сети и задается в задании.
Для получения верхней ступени регулирования UЛВН число витков обмотки ВН равно
(WВН1 +2,5%), (WВН2 +5%),
для номинального значения напряжения UЛВН число витков обмотки ВН равно WВН,
для получения нижней ступени регулирования UЛВН число витков обмотки ВН равно
(WВН1 – 2,5%), (WВН1 - 5%),
Итоговые значения чисел витков
На всех ступенях регулирования напряжения в результате получаем:
(WВН1 + 2,5%) - WВН - (WВН1 – 2,5%) / WНН ;
(WВН2 + 5%) - WВН - (WВН2 – 5%) / WНН ;
Уточняем величину индукции в стержне и ярме магнитопровода
По результатам расчета числа витков обмоток уточняем магнитную индукцию в стержне и в ярме магнитопровода, Тл