1300

Расчет соединений трансформатора

Задача

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Проверить, будет ли термически устойчив трансформатор тока, установленный в цепи с периодической составляющей тока. Определить усилие, с которым две одинаковые плоские катушки притягиваются друг к другу.

Русский

2013-01-06

601 KB

20 чел.

Задача 2

a) Проверить, будет ли термически устойчив трансформатор тока, установленный в цепи с периодической составляющей тока КЗ Iп,о=40 кА Постоянная времени затухания апериодического тока Ta=0,07 с. Время отключения КЗ tотк=0,5с. Параметры трансформатора тока Uном=35кВ, I1,ном=1000А,  кратность тока термической устойчивости КТ =40.

Тепловой импульс тока КЗ в месте установки трансформатора тока

при  tотк = 0,5 с > 3 ∙ Tа = 0,21 с:

При времени отключения tотк = 0,5 сtт = 1с, допустимое значение теплового импульса тока КЗ для трансформатора тока:

Ответ: трансформатор тока термически не устойчив, т.к.

б)  Определить усилие, с которым две одинаковые плоские катушки притягиваются друг к другу, если по ним протекают токи I1=I2=I=300А. Расстояние между катушками х=19см, размеры катушек r=24см, D=76см, каждая катушка имеет по w=75витков провода.

Взаимная индуктивность двух плоских катушек:

,тогда усилие действующие между катушками:

Ответ: 1889 [Н].

Задача 3

Определить сопротивление контактного соединения, образованного медной и алюминиевой шинами, стянутыми двумя болтами (М-24) диаметром = 24 мм.. Размеры соединения: длина l=0.08м; ширина b=0.08м. Толщина шин: медной  δ1=0,006м, алюминиевой δ2=0,01м. Шины зачищены напильником. Класс зачистки 4. Температура окружающего воздуха 1 =25С. Температура шин 2 =60С. Номинальный ток, протекающий по шинам Iном=1200А.

Определим усилие затяжки контактного соединения по формуле:

где M - крутящий момент затяжки болта, H∙м; d  диаметр болта, м.

Так как контактное соединение стянуто двумя болтами, то усилие затяжки равно:

Определим переходное сопротивление контактного соединения через параметры шероховатости поверхности:

где 1 и 2  удельные сопротивления металлов соединяемых шин при температуре 2, Омּм; Sm  средний шаг неровностей профиля шин, м; H - микротвердость металла более пластичной шины при температуре 2, МПа; βэф  коэффициент, учитывающий состояние поверхности контактирования соединяемых деталей, для алюминиевых контактных соединений βэф = 0,01…0,03, а для соединений медных βэф = 0,03…0,04.

Определим удельное сопротивление, медной и алюминиевой, шин при температуре их нагрева  2 =60С по формулам:

,

,

где 0  удельное сопротивление материалов шин при температуре  = 0С, Омּм;

αэс - температурный коэффициент электрического сопротивления, K-1; для алюминия

 αэс = 0,0042  K-1, для меди αэс = 0,00433  K-1.

,

.

Определим микротвердость медной и алюминиевой шин при их температуре J2 =60°С:

,

 Jпл  - температура плавления металла шин,

для меди Jпл = 1083ºС, для алюминия Jпл = 660ºС.

Микротвердость H0, МПа, для меди = 800, для алюминия = 550.

Определим средний шаг неровностей профиля шин Smм и Smа, приняв Raм = 7∙10-6 м, 

Raм = 8∙10-6 м.

Так как соединяются между собой шины из меди и алюминия, принимаем βэф = 0,02, тогда переходное сопротивление равно:

Определим сопротивление на участке соприкосновения двух шин:

где - коэффициент искривления линий тока.

Определим поперечное сечение соединяемых шин:

   

     

         

Сопротивление контактного соединения равно

Ответ:  RКС = 2,704 ∙ 10 –6  [Ом].

Задача 4

Определить число железных пластин в решетке, учитывая, что прочность должна быстро нарастать во времени и через 100 мкс должна увеличиться в 2 раза по сравнению с начальной величиной. Действующее значение напряжения U=600В. Напряжение восстанавливается с частотой F0 =5000Гц. Коэффициент превышения амплитуды k = 1,4. Начальное расчетное пробивное напряжение единичного промежутка Uпр1 =120В.

Амплитуда восстанавливающегося напряжения:

Через 100 мкс прочность еденичного промежутка:

Число пластин решетки при 20%-ном запасе амплитуды восстановления напряжения:

.

Задача 5

Определить, как изменится величина начальной электромагнитной силы броневого электромагнита, если изменить форму торцов якоря и стопа с плоской  на коническую с углом при вершине 2α =70ْ.  Величина рабочего воздушного зазора δнач =1·10-2м , н.с. катушки ()кат =950 А; удельная проводимость рассеяния gs = 9·10-6Г/м; d = dя = dc = 3,4·10-2 м; lя = 4,5·10- 2м; lкат = 10,2·10- 2м. Насыщение стали не учитывать; падением н.с. в паразитном зазоре пренебречь (е<<δ).

Расчёт сил для двух случаев проводим по энергетической формуле. Принимаем

(Iω)кат = (Iω)δ – насыщение стали и падение н.с. в паразитном зазоре не учитываем.

При плоской форме торцов:

При конической форме:

Отношение

Ответ: при переходе от плоской формы торцов к конической получаем увеличение Fэ.нач 

в 2,764 раза (без учета влияния н.с., затрачиваемой на проведение потока в стали магнитопровода).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

29026. Ленточные фундаменты под колонны и их конструктивные решения 26 KB
  Ленточные фундаменты под колонны и их конструктивные решения. Ленточные фундаменты под колонны устраивают в виде одиночных под ряд колонн или перекрёстных под сетку колонн лент рис. Ленточные фундаменты под колонны предают большую жёсткость сооружению и способствуют выравниванию его осадки.
29027. Сплошные фундаменты. Основные конструктивные решения. Сопряжение колонн со сплошными фундаментами 31 KB
  Сплошные фундаменты. Сплошные фундаменты иногда называемые плитными устраивают под всем зданием в виде железобетонных плит под стены или сетку колонн рис. Сплошные фундаменты способствуют уменьшению неравномерности осадки сооружения. Сплошные фундаменты выполняются как правило из монолитного железобетона.
29028. Определение глубины заложения фундамента исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки 31.5 KB
  Этот выбор производится на основе предварительной оценки прочности и сжимаемости грунтов по геологическим разрезам. Покажем это на примере рассмотрев 3 наиболее характерные схемы напластований грунтов приведенные на рис. Площадка сложена одним или несколькими слоями прочных грунтов при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальной допускаемой при учёте сезонного промерзания грунтов и конструктивных особенностей сооружения рис.
29029. Учёт глубины сезонного промерзания грунтов при выборе глубины заложения фундаментов зданий и сооружений 20.5 KB
  Учёт глубины сезонного промерзания грунтов при выборе глубины заложения фундаментов зданий и сооружений. Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида состояния начальной влажности и уровня подземных вод в период промерзания. Как непучинистые рассматриваются также пески мелкие и пылеватые с любой влажностью а также супеси твёрдой консистенции если уровень подземных вод во время промерзания находится от спланированной отметки земли на глубине равной расчётной глубине промерзания плюс 2 м...
29030. Определение глубины заложения фундаментов с учётом конструктивных особенностей сооружения, включая глубину прокладки подземных коммуникаций, наличие и глубину заложения соседних фундаментов 31.5 KB
  Определение глубины заложения фундаментов с учётом конструктивных особенностей сооружения включая глубину прокладки подземных коммуникаций наличие и глубину заложения соседних фундаментов. Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения влияющими на глубину заложения его фундамента являются: наличие и размеры подвальных помещений приямков или фундаментов под оборудование; глубина заложения фундаментов примыкающих сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций. В зданиях с подвалом или полуподвалом а также...
29031. Определение размеров подошвы центрально нагруженных фундаментов мелкого заложения 63.5 KB
  Реактивное давление грунта по подошве жёсткого центрально нагруженного фундамента принимается равномерно распределённым интенсивностью: 1 где NoII расчётная вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента; GfII и GgII расчётные значения веса фундамента и грунта на его уступах см.1; А площадь подошвы фундамента. Площадь подошвы фундамента при его расчёте по второму предельному состоянию по деформациям определяется из условия: pII ≤ R 2 где R расчётное сопротивление грунта основания. Поскольку обе части неравенства 2...
29032. Определение размеров подошвы внецентренно нагруженных фундаментов мелкого заложения. Эпюры давлений под подошвой фундамента. Порядок расчёта 33 KB
  Эпюры давлений под подошвой фундамента. При расчёте давление по подошве внецентренно нагруженного фундамента принимают изменяющимся по линейному закону а его краевые значения при действии момента сил относительно одной из главных осей определяют как для случая внецентренного сжатия по формуле: 1 Подстановкой значений А=l·b W=b2l 6 и M=NII·e формула 1 приводится к виду 2 2 где NII суммарная вертикальная нагрузка на основание включая вес фундамента и грунта на его уступах; A площадь подошвы фундамента; е эксцентриситет...
29033. Гидроизоляция фундаментов. Защита подвальных помещений от сырости и подтопления подземными водами 42 KB
  Гидроизоляция фундаментов. Гидроизоляция предназначается для обеспечения водонепроницаемости сооружений антифильтрационная гидроизоляция а также защиты от коррозии и разрушения материалов фундаментов и подземных конструкций от агрессивных подземных вод антикоррозионная гидроизоляция. Гидроизоляция от сырости и грунтовых вод подвальных и заглубленных помещений является значительно более сложной выбор такой гидроизоляции зависит от гидрогеологических условий строительной площадки уровня подземных вод их агрессивности особенностей...
29034. Расчёт фундаментов по второй группе предельных состояний. Определение конечной осадки фундаментов мелкого заложения методом послойного суммирования 34 KB
  Расчёт оснований фундаментов по второй группе предельных состояний по деформациям производится исходя из условия: s ≤ su 1 где s конечная стабилизированная осадка фундамента определённая расчётом; su предельное значение осадки устанавливаемое соответствующими нормативными документами или требованиями проекта. После определения размеров подошвы фундамента и проверки условия pII ≤ R где рII среднее давление на основание по подошве фундамента a R расчётное сопротивление грунта ось фундамента совмещают с литологической колонкой...