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

39826. Знакомство с системой трехмерного твердотельного моделирования КОМПАС-3D LT 4.89 MB
  Все операции и команды твердотельного моделирования в окне системы объединены в группы что существенно облегчает выбор необходимого варианта тем более что они представлены в виде кнопоккоманд. Какие команды вам известны Подчеркните новые команды. Команда Кнопка Команды меню Горячие клавиши Переместить панель управления Создать новый документ ФайлСоздать CtrlN Открыть документ ФайлОткрыть CtrlO лат. Первая настройка системы Для настройки системы используются команды меню Сервис рис.
39827. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: операция Выдавливание 5.16 MB
  Можно щелкнуть кнопку списка Создать на панели управления Стандартная и выбрать Деталь.3 а или нажмите кнопку − Эскиз на панели Текущее состояние рис. Выбор команды Эскиз на панели Текущее состояние. Он указывает на существование расширенной панели команд.
39828. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: операция Вращение 2.49 MB
  Вращение линии любой формы вокруг оси создает тело вращения. Такие линии называются образующими а тела полученные в результате вращения их вокруг оси называются телами вращения. Создание трехмерной модели тела вращения с образующей в виде отрезка В данном задании необходимо создать тело вращения у которого образующей будет отрезок. Эскиз Отрезок – образующая тела вращения Итак мы построили образующую тела вращения.
39829. Приемы использования операции копирование 1.75 MB
  Кроме этого имеется специальная операция РедакторКопияУказанием По кривой По окружности По сетке По концентрической сетке. Радиус окружности 3 мм: выберите на панели Геометрия инструмент Окружность; на Панели свойств выбранной команды установите необходимый стиль линии Основная отключите отрисовку осей симметрии кнопка переключателя Оси; привяжитесь к началу координат точка 0; 0 комбинацией клавиш Ctrl 0 и нажмите Enter возможно дважды Следите за информацией в строке сообщений и состоянием индикатора слева от поля...
39830. Ломаные линии и сплайновые кривые. Кривая Безье, NURBS-кривая 1.95 MB
  Изучение приемов работы с ломаными линиями и сплайновыми кривыми: кривая Безье, NURBS-кривая. Редактирование сплайновых кривых. Способы создания скульптурных поверхностей.
39831. Твердотельное моделирование 1.8 MB
  11 Плоскости и прямоугольная система координат в пространстве Работа № 10 Твердотельное моделирование. Переименовать плоскости проекций: выделить в окне Дерево модели плоскость проекций XY рис.2 а; нажать клавишу F2 или повторно щелкнуть на названии выделенной плоскости; ввести новое название – Фронтальная плоскость XY; нажать Enter. В этой версии системы КОМПАС ось OZ направлена перпендикулярно плоскости экрана.
39832. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: кинематическая операция 1.38 MB
  Введение В работах № 2 и № 3 вы фактически уже познакомились с перемещением эскизасечения по заданным траекториям хотя слово траектория и не применялось. При применении операции Выдавливание перемещение эскиза производится вдоль отрезка прямой перпендикулярной плоскости построения эскиза. Результатом этой операции были модели таких твердых тел как тонкая пластина эскиз Отрезок цилиндр или труба эскиз Окружность гнутые тонкие пластины эскиз Ломаная линия или Кривая Безье. При применении операции Вращение перемещение...
39833. Знакомство с операциями твердотельного моделирования: операция по сечениям 1.66 MB
  Они носят название Плоскость смещенная т. Смещенная плоскость параллельна Горизонтальной плоскости. Выберите в окне Дерево модели плоскость ZX Горизонтальная плоскость. Для создания второго сечения с эскизом Окружность нам понадобится смещенная плоскость относительно плоскости ZX.
39834. Приемы работы с инструментом Точка 410.15 KB
  Фрагмент – документ в системе КОМПАС-ГРАФИК LT. Чертеж хранится в цифровом виде в отдельном файле специального двоичного формата. Расширение имени файла. Фрагмент не содержит объектов оформления: нет рамки, основной надписи, знака неуказанной шероховатости и технических требований.