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

1935. Здоров’я людини 23.11 KB
  Здоров’я людини ґрунтується на основі генетичних факторів, способу життя та екологічних умов. Однак певною мірою воно залежить також від свідомого ставлення людини до себе та оточуючого середовища.
1936. Життя утворено від жита, бо хліб – усьому голова 25.74 KB
  Вшанувати працю хліборобів, виховувати повагу до праці та шанобливе ставлення до хліба.
1937. Противоречие как движущая сила воспитательного процесса в современных условиях 21.81 KB
  Общефилософский закон единства и борьбы противоположностей. Внешние противоречия, порожденные взаимодействием человека с окружающим миром. Индивидуальные противоречия, обусловленные конкретной ситуацией развития каждого человека.
1938. Стадии развития воспитательного коллектива. Средства формирования коллектива. Стили педагогического управления детским коллективом 22.28 KB
  Коллектив как специально организованное объединение учащихся. Процесс формирования коллектива. Стили управления детским коллективом.
1939. НОВЫЕ ПОДХОДЫ К СИНТЕЗУ ФОТОХРОМНЫХ ДИГЕТАРИЛЭТЕНОВ 1.19 MB
  Получение диарил(гетарил)ацетиленов из терминальных ацетиленов. Присоединение комплексов переходных металлов к диарилацетиленам. Попытки проведения внутримолекулярной конденсации 2,2,4,4-тетраметил-2,4-бис(2,5-диметил-3-тиенил)-3-тиапентан-1,5-диона. Синтез дитиенилэтенов с помощью внутри- и межмолекулярных конденсаций карбонильных соединений ряда тиофена по мак-мурри.
1940. Анекдот как средство переживания национальной идентичности (на материале анализа еврейских анекдотов) 1.17 MB
  Анализ теоретических и эмпирических подходов к исследованию идентичности. Изучение особенностей еврейской этнической идентичности. Социально-психологические аспекты проблемы комического. Еврейский анекдот как материал изучения еврейской национальной идентичности. Различные подходы к анализу текстов. Классификация и количественный анализ еврейских анекдотов
1941. Концепт Труд как объект идеологизации 1.17 MB
  Семантическое ядро концепта труд в русском языке, лексическое значение и концепт в научно-лингвистической интерпретации. Семантическая структура слов труд, работа. Витки идеологизации концепта труд в газете Магнитогорский рабочий.
1942. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы организма детей с учетом их конституциональных особенностей 1.17 MB
  Морфофункциональные особенности здоровых детей в норме и при врожденной патологии сердечно-сосудистой системы. Конституциональный подход в фундаментальной биологической характеристике целостного организма. Клиническая характеристика врожденной сердечно-сосудистой патологии. Возрастные и конституциональные особенности функционирования сердечно-сосудистой системы организма детей.
1943. Только трудом велик человек 25.02 KB
  Воспитание трудолюбия, творческого отношения к учению, труду, жизни. Ценности: уважение к труду, творчество и созидание, стремление к познанию и истине, целеустремлённость и настойчивость, бережливость, трудолюбие.