hg= 0,02680,1425 0,1425 g g T b = =0,188 m
- Tiết diện thuần của gụng
Tgt=kđ.Tg=0,97. 0,0268=0,025996 m
- Trọng lượng của trụ lừi thộp
Gt=t.Tt.lt.γFe
Trong đú t=3 là số trụ sắt, Tt tiết diện thuần trụ, lt chiều cao trụ, γFe là khối lượng riờng của thộp, thay số vào ta cú:
Gt=t.Tt.lt.γFe=3. 0,02532. 0,775.7650=450,34 (kg)
- Trọng lượng của gụng
Gg=3.C.Tgt. γFe.2, trong đú C khoảng cỏch giữa hai trụ Tgt tiết diện thuần của gụng Gg=3.C.Tgt. γFe.2=3. 0,34148. 0,02835. 7650.2=444,36(kg)
- Trọng lượng gụng ở gúc mạch từ
Go=Tgt’.hg.kđ.γFe=0,02835. 0,188.0,97.7650=39,55 (kg)
- Trọng lượng sắt toàn bộ trụ và gụng
5.2. TÍNH TỔN HAO KHễNG TẢI, DềNG ĐIỆN KHễNG TẢI VÀ HIỆU SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP HIỆU SUẤT CỦA MÁY BIẾN ÁP
Khi cấp điện ỏp xoay chiều cú tần số định mức vào cuộn dõy sơ cấp và cỏc cuộn đõy khỏc hở mạch gọi là chế độ khụng tải. Tổn hao ứng với chế độ khụng tải gọi là tổn hao khụng tải.
Tổn hao khụng tải của mỏy biến ỏp gồm cú: tổn hao trong lỏ thộp silic, tổn hao trong vỏ mỏy và cỏc chi tiết bằng sắt khỏc, tổn hao đồng trong dõy quấn do dũng điện khụng tải gõy ra, tổn hao do dũng điện rũ trong cỏc chất cỏch điện.
Do mỏy biến ỏp làm việc với tần số cụng nghiệp nờn tổn hao trong chất cỏch điện rất nhỏ khụng đỏng kể. Tổn hao đồng lỳc khụng tải ở dõy quấn sơ cấp rất nhỏ cú thể bỏ qua do dũng điện từ húa rất nhỏ so với dũng điện định mức. Tổn hao trong vỏ mỏy được tớnh gộp trong tổn hao phụ nờn chỉ cũn lại tớnh tổn hao trong lỏ thộp silic.
5.2.1. Tổn hao khụng tải
Ta cú thể xem tổn hao khụng tải gồm hai phần: tổn hao trong trụ sắt và tổn hao trong gụng từ - Mật độ từ cảm trong trụ Bt= 6,79 4, 44. . 4, 44.50.0,02532 v t u f T = =1,208 T - Mật độ từ cảm trong gụng Bg= t 1, 2081,02 g B k = =1,184 T
Tra bảng 45 tài liệu 2 ta cú suất tổn hao sắt của thộp
Bt=1,208 T ta cú: B1=1,2 T, p1=0,535 (W/kg), B2=1,22 T, p2=0,555 (W/kg) dựng phương phỏp nội suy ta cú suất tổn hao
pt =0,543 (W/kg)
Với Bg=1,184 T ta cú: B1=1T, p1=0,37(W/kg), B2=1,2T, p2=0,535(W/kg) dựng phương phỏp nội suy ta cú suất tổn hao với Bg=1,184 T
pg= 0,5218(W/kg)
Vỡ lừi thộp được làm từ tụn cỏn lạnh, mà mối nối giữa gụng và trụ là mối ghộp nghiờng nờn chổ mối nối chiều của từ thụng và chiều cỏn khụng trựng nhau. Làm cho tổn hao sắt
trong lừi thộp tăng lờn. Khi tớnh toỏn tổn hao ở gúc nối phải nhõn thờm hệ số gia tăng tổn hao gúc nối kpo=kt.kpo’’ , kt=6 là số mối ghộp nghiờng, tra bảng 46a tài liệu 1 ta cú kpo’’=1,36
Ngay chổ nối của gụng và trụ vỡ cú khe hở nờn đường sức từ phải đổi hướng, do đú làm tổn hao cũng tăng lờn. Tổn hao này phụ thuộc vào bề mặt khe hở và được đặc trưng bằng suất tổn hao bề mặt khe hở pk. Vỡ khe hở vuụng gúc với trụ nờn từ cảm trong khe hở bằng từ cảm trong trụ Bk=Bt=1,208 T, B1=1,2 T, p1=375 (W/m2), B2=1,22 T, p2=387 (W/m2), dựng phương phỏp nội suy ta cú
pk=p1+ 2 11 1 2 387 375 ( ) 375 (1, 208 1, 2) 1, 22 1, 2 k p p B B B B − − = + − − − − =379,8 (W/m2),
- Hỡnh dỏng tiết diện gụng ảnh hưởng rất nhiều đến sự phõn bố từ cảm trong trụ và gụng nờn phải nhõn thờm hệ số gia tăng tổn hao ở gụng kpg đối với gụng cú tiết diện hỡnh chữ nhật ta cú kpg=1,04-1,07. Vỡ mạch từ khụng gian cú gụng tiết diện hỡnh chữ nhật nhưng chổ mối ghộp giữa gụng và trụ cú dạng hỡnh trũn gần với tiết diện trụ nờn ta chọn kpg=1,02
- Những yếu tố cụng nghệ cũng ảnh hưởng rất lớn đến tổn hao khụng tải, Vỡ vậy khi tớnh toỏn tổn hao khụng tải phải tớnh đến những yếu tố cụng nghệ sau
Hệ số tổn hao do thỏo lắp gụng trờn kpt=1,02 để lồng dõy quấn vào trụ làm chất lượng thộp giảm xuống
Hệ số tổn hao do ộp trụ để đai kpe=1,02 Hệ số tổn hao do cắt dập lỏ tụn thành tấm kpc
Hệ số tổn hao do gấp mộp hoặc khử bavia kpb sau khi dập tấm kpc.kpb=1,00 sau khi cắt dập tấm và khử bavia ủ lại thộp.
Vậy tổn hao khụng tải của mỏy biến ỏp được tớnh theo cụng thức sau po={kpc.kpb[pt.Gt+pg(Gg-NGo)+ pt pg Go.kpo
2
+
]+∑pk.nk.Tk}ppg.ppe.kpt
Tk tiết diện khe hở khụng khớ nơi mối ghộp, vỡ mối ghộp nghiờng nờn Tk= 2 Tt=0,0358 m2, nk =6 số khe hở khụng khớ, N=6 số gúc mạch từ, thay số vào ta được
po={1,0[0,543. 450,34+0,5218.( 444,36-6. 39,55)+0,543 0,5218 2
+
. 39,55.6.1,36]+ 379,8.6. 0,0358}1,02.1,02.1,02=643 (W) 379,8.6. 0,0358}1,02.1,02.1,02=643 (W)
- Sai số của tổn hao khụng tải so với tiờu chuẩn 0 643 640 640 o tc otc p p p p − − ∆ = = .100=0,47%<5%
Vậy tổn hao khụng tải của mỏy biến ỏp nằm trong giới hạn cho phộp
5.2.2. Cụng suất từ húa
Cụng suất từ húa gồm ba bộ phận: phần trong gụng, phần trong trụ, phần trong khe hở khụng khớ. Được tớnh theo cụng thức
Qo=Qot+Qog+Qok=qt.Gt+qg.Gg+∑nk.qk.Tk 5-1
Cũng tương tự như tổn hao khụng tải cụng suất từ húa của lừi thộp làm bằng tụn cỏn lạnh cũng phải kể đến những hệ số sau:
Hệ số làm tăng cụng suất từ húa ở gụng
Hệ số kể đến sự tăng cụng suất từ húa do thỏo lắp gụng trờn để cho dõy quấn vào trụ Hệ số kể đến việc ộp mạch từ để đai
Hệ số kể đến việc cắt gọt bavia.
Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc cắt dập lỏ tụn
Hệ số kể đến việc tăng cụng suất từ húa ở cỏc gúc nối trụ và gụng của lừi thộp
Vậy ở cụng thức 5-1 cần phải nhõn thờm hệ số gia tăng tổn hao kb tra bảng 4-1a trang 27 tài liệu 1 ta cú kb=1,54
qk Cụng suất từ húa 1 m2 mỗi khe hở khụng khớ:
theo (4-9d) tài liệu thiết kế 2 ta cú qk=6578.Bt2=6578. 1,2082=9599 VAr/m2
Suất tổn hao q của tụn M4X tra ở bảng 51 tài liệu 2 với Bt=1,208 T tra bảng ta cú B1=1,2 T, q1=0,597 (VA/kg) , B2=1,3 T, q2=0,716 (VA/kg), dựng phương phỏp nội suy ta được: qt=q1+ 2 1 1` 2 1 0,716 0,597 ( ) 0,597 (1, 208 1, 2) 1,3 1, 2 t q q B B B B − − = + − − − − =0,60652 (VA/kg)
Với Bg=1,184 T, tra bảng ta cú B1=1,1T, q1=0,507 (VA/kg), B2=1,2 T, q2=0,597 (VA/kg), dựng phương phỏp nội suy ta được
qg=q1+ 2 1 1` 2 1 0,597 0,507 ( ) 0,507 (1,184 1,1) 1, 2 1,1 g q q B B B B − − = + − − − − =0,5826 (VA/kg)
Qo=kb(Qot+Qog+Qok)=kb(qt.Gt+qg.Gg+∑nk.qk.Tk)
Qo=1,54(0,60652. 450,34+0,5826. 444,36+6. 9599. 0,0358)= 3994,6 (VAr)
5.2.3. Dũng điện khụng tải:
Sau khi tớnh được tổn hao khụng tải và cụng suất từ húa ta tớnh được dũng điện khụng tải - Thành phần dũng điện khụng tải tỏc dụng ior= 643 10. 10.250 o p S = =0,257 % - Thành phần dũng điện khụng tải phản khỏng iox= 3994,6 10. 10.250 o Q S = =1,597%