Трехфазный трансформатор. Расчет трехфазного трансформатора мощностью до 10кВА производится по той же методике, что и расчет однофазного трансформатора

Расчет трехфазного трансформатора мощностью до 10кВА производится по той же методике, что и расчет однофазного трансформатора. Различие заключается в определении токов и напряжений в обмотках.

Зная полную мощность трансформатора определяем сечение стержня сердечника по приближенной формуле:

(1.16)

где S – полная мощность трансформатора, кВА;

B_C – магнитная индукция в сердечнике, Тл.

Соотношение размеров стержня и окна сердечника (рис.2) может выбирается таким же как и для однофазного трансформатора (см. формулы 1.3 – 1.6). Сечение ярма должно быть на 10% больше сечения стержня.

Рисунок 2 – Сердечник трехфазного трансформатора

Количество витков на фазу для первичной и вторичной обмотки определяется по формулам (при частоте f = 50Гц):

(1.17)

Здесь B_m берется в Тесла (Тл), а Q_С – в м², U_1Ф и U_2Ф – фазные напряжения первичной и вторичной обмоток.

Для трансформаторной стали среднего качества принимают B_m = 1,2 -1,4 Тл.

При соединении обмоток в звезду , а при соединении в треугольник U_ф = U_л , где U_л – линейное напряжение.

Сечение проводов для первичной и вторичной обмоток определяют в зависимости от силы фазного тока в обмотках и допустимой плотности тока. Силы токов первичной и вторичной обмоток при номинальной нагрузке определяют, пренебрегая потерями в трансформаторе, по формулам:

при соединении по схеме звезда

(1.18)

при соединении по схеме треугольник

(1.19)

Сечение проводов первичной и вторичной обмоток определяют по формулам:

q₁=I₁/j; q₂=I₂/j

где q₁ и q₂ – сечения проводов первичной и вторичной обмотки, мм²;

j – плотность тока в обмотке, А/мм².

Плотность тока можно принимать равной от 1,8 до 3 А/мм². Большая плотность тока принимается для трансформаторов с хорошей вентиляцией. Провод, в соответствии с рассчитанным сечением, выбирается из таблицы 4. При сечении проводов q > 10мм² следует использовать провод прямоугольного сечения (таблица 5).

Проверку размещения обмоток в окне выбранного сердечника можно выполнить по той же методике, что и для однофазного трансформатора. (Площадь, занимаемая обмоткой, определяется по формулам 1.14 или 1.15). Однако следует учитывать, что в окне сердечника трехфазного трансформатора должны уместится обмотки, размещенные на двух соседних стержнях магнитопровода. То есть вместо условия (1.13) следует проверять выполнение условия

2(F_ОБМ1 + F_ОБМ2) < 0,7сh (1.20)

Таблица 5 - Параметры обмоточных проводов прямоугольного сечения

Таблица 4 – Параметры обмоточных проводов круглого сечения