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

21 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

58146. Військо давніх слов’ян 77.5 KB
  Члени роду взаємно собі допомагали. Коли хто одного з них скривдив, усі мали заступатися за скривдженого. Коли кого вбито, свояки мали обовязок помститися за його смерть. Але найважливіше завдання роду було - оборонити своїх людей від ворожого нападу.
58147. Державний бюджет, як фінансовий план держави 639.5 KB
  Бюджетна історія в Україні характеризується певними особливостями і зумовлена складними процесами державотворення та тривалими періодами відсутності незалежності. Її витоки лежать ще у період Київської Русі – коли бюджет існував у формі князівської казни.
58148. Понятие об инфинитиве. Порядок слов в повествовательном предложении 130 KB
  Поскольку в современном английском языке у существительных есть всего два падежа, в предложении существует жесткий порядок слов, изменение которого может привести к нарушению смысла предложения.
58149. Сенсорный пульт управления 1.2 MB
  Основными критериями при выборе элементной базы являлись требования по надежности и температурному режиму. Также большое внимание уделялось габаритным размерам электронных компонентов и наличию технической документации.
58150. Неличные формы глагола. Причастие. Причастные обороты. Герундий. Герундиальные обороты 198 KB
  Being introduced on the railways, the automatic train control will facilitate both the work of the driver and the dispatcher. Comprising all spheres of railway operation telecommunication greatly contributes to increased reliability of railway service.
58151. Общество и государство 215.5 KB
  Общество - совокупность людей, объединенных сознанием того, что у них есть общие постоянные потребности и интересы, которые могут быть удовлетворены наилучшим образом только их совместными усилиями.
58152. Кодирование информации с помощью знаковых систем 75 KB
  Информационные процессы; рассказать учащимся о кодировании информации с помощью знаковых систем; рассказать учащимся о знаках их формах и значении; развивать у учащихся интерес к предмету и к работе на ПК; воспитывать дисциплинированность целеустремленность и трудолюбие.
58153. Место неметаллических элементов в периодической системе. Особенности строения атомов. Физические и химические свойства элементов - неметаллов 41 KB
  Место неметаллических элементов в периодической системе. Физические и химические свойства элементов неметаллов. По электронному строению внешнего энергетического уровня атомов большинство неметаллических элементов являются рэлементами...
58154. Системный блок компьютера. Устройства ввода 747.5 KB
  Что относится к устройствам ввода Информация в компьютер может вводиться с помощью самых разнообразных уст ройств но не каждое из них называют устройством ввода.