Calculul transformatorului trifazat cu elei

Întroducere

Transformatorul electric este un aparat electromagnetic static funcţionînd pe baza inducţiei electromagnetice fiind destinat pentru modificarea parametrilor unui sistem de mărimi electrice alternative menţinînd nemodificată frecvenţa.Transformatorul este compus din două sau mai multe bobine (înfăşurări ) distincte amplasate pe un miez feromagnetic comun închis. Înfăşurarea conectată la sursa de alimentare se numeşte înfăşurare primară, iar cea care cedează energie electrică consumatorilor se numeşte înfăşurare secundară. Legătura între înfăşurări se realizează prin intermediul cîmpului magnetic care se închide prin miezul feromagnetic şi care străbate suprafeţele spirelor ambelor înfăşurări.

1. Datele iniţiale

a) Dimensiunile miezului (fig.1);

- Diametrul coloanei: dc=0.083m ;

- Înălţimea coloanei: hc=4,6∙dc=4,6∙0,083=0,381m ;

- Lăţimea ferestrei: lf=2,4∙dc=2,4∙0,083=0,199m;

dc hc lc

fig.1

b) Tensiunile de linie a înfăşurărilor primare şi secundare: 10/0,4 KV;

c) Schema şi grupa de conexiuni: Y/Y0;

d) Răcirea cu aer

e)Frecvenţa: f=50Hz dc

Fig.2. Diametrul coloanei.

3. Calculul transformatorului

A) Determinarea puterii si curentilor a transformatorului

1) Se determină aria ferestrei (în m2) a miezului transformatorului cu expresia:

ST=hc∙lf=0,381∙0,199=0,075m2

unde: hc- înălţimea coloanei

lf – lăţimea ferestrei.

2) Se calculează aria efectivă (în m2) a ferestrei miezului, ce revine la o înfăşurare cu expresia: -pentru transformatoarele trifazate cu 2 înfăşurări pe fază

Sînf=Kump∙ST/4=0,34∙0,075/4=0,006375 m2

unde : Kump –factorul de umplere a ferestrei miezului ales după diametrul coloanei tab.[1].

3) Se determină numarul de spire ce revin la o înfăşurare de fază primară şi una secundară:

N1f=

unde: B –este inducţia magnetică în coloane T, care depinde de diametrul coloanei şi modul de răcire a transformatorului. Alegem ca material oţel electrotehnic 3411 conform tab.[2]. Sc- este secţiunea coloanei în (m2)care se exprimă după relaţia: Sc=Kcer∙KFe=

Conform tab.3[1] şi luînd grosimea tabelară0.35mm acoperite cu material izolant, termorezistent, KFe=0,96.

Conform tab. 4 [1] si luînd numarul de trepte în miez 3,

alegem Kcer=0,851.

KFeşi Kcer sînt: factorii de umplere cu oţel a secţiunii miezului şi respectiv factorul de umplere a ariei cercului cu diametrul coloanei.

Sc=0,851∙0,97·(3,14∙0,0832)/4=0,00446m2