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

85196. Система биполярного мира после Второй мировой войны 26.8 KB
  Основной причиной противостояния была борьба СССР и США за геополитическое превосходство прежде всего в Европе. Начало оформлению политики холодной войны положила доктрина Трумэна 1947 внешнеполитическая программа США которая высказывала просьбу выделить помощь 400 млн Греции и Турции обосновывая это тем что США должны оказывать поддержку свободным народом Предложения США критиковались правительством СССР которое считало что они фактически означают подчинение экономики западноевропейских стран экономике США и нарушают их...
85197. Социально-экономическое развитие БССР во второй половине 1940-х – первой половине 1980-х годах 28.42 KB
  Сталин обещал улучшить жизнь втрое поднять уровень пром. Основная цель 4ой пятилетки достигнуть довоенного уровня производства в пром. Развитие промышленности планировалосьза счёт с х и снижения общего уровня жизни населения. Уже в 49г промыш.
85198. Общественно-политическая жизнь БССР (1945 - 1985 гг.) 27.61 KB
  Хрущевская оттепель ХХ съезд КПСС 1956 с его разобличения культа личности вызвали глубокие изменения в общественнополитического сознания. После ХХ съезд КПСС в Беларуси началась реабилитация жертв сталинских репрессий. Октябрьский 1964 пленум ЦК КПСС избрал первым секретарем партии Л. пленума ЦК КПСС который избрал Ю.
85199. Политика политической и экономической модернизации СССР и БССР в годы перестройки (вторая половина 1980-х гг.) 26.41 KB
  Требовалось реформирование политикоэкономической системы которая в основе своей сформировалась в СССР в 2030е гг. В июне 1987 Верховный Совет СССР принял Закон СССР О государственном предприятии а потом Совет Министров СССР и ЦК КПСС приняли ряд документов о радикальной экономической реформе.
85200. Духовная жизнь и культура Беларуси в 1945-1990 гг 27.2 KB
  Так же в первое послевоенное десятилетие были открыты новее вузы Бел. Значительные сдвиги произошли в развитии бел. Была издана История БССР в 5ти томах и Бел советская Энциклопедия в 12 томах.
85201. Изменения в социально-экономической и политической картине мира в конце XX - начале XXI в. Распад Восточного блока 27.13 KB
  Положив в основу общественного прогресса прежде всего эк. фактор и поставив человека в положение лишь средства для достижения своих целей, Советское гос-во все более отставало от передовых стран мира в научно-технолог. плане, в повышении производит-ти труда. В рез-те общество оказалось скованным жесткими предрассудками...
85202. Распад СССР и оформление государственного суверенитета Республики Беларусь 32.92 KB
  Собственностью республики объявлялись предприятия организации и учреждения союзного подчинения размещенные на ее территории. было принято решение об изменении символики республики и переименовании Белорусской Советской Социалистической Республики в ldquo;Республику Беларусьrdquo; или ldquo;Беларусьrdquo;. в Министерстве юстиции Республики было зарегистрировано 34 пол партии.
85203. Государственные программы развития Республики Беларусь 27.14 KB
  Геополитическое положение Республики Беларусь 1990е 2012 г. Республика Беларусь независимое государство. Республика Беларусь по своему географическому положению находится в центре Европы а также занимает срединную часть Евразийского континента в целом.
85204. Духовная и культурная жизнь белорусского народа (вторая половина 1980-х - 2012 г.) 27.56 KB
  В соответствии с законом правительство приняло программу развития белорусского языка и языков других национальностей, проживающих в республике. Программа расширяла сферы применения белорусского языка в государственных структурах, на производстве, в учебных заведениях.