Автор: Пользователь скрыл имя, 29 Марта 2012 в 21:42, курсовая работа
Электричество плотно вошло в нашу жизнь и мы просто не представляем себя без него. Но задумывались ли мы когда-нибудь о том, какое количество полезных ископаемых тратится на то, чтобы донести его до нас и подать именно в той форме, в которой мы привыкли его наблюдать (220 В, 50 Гц).
1. Введение •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2
2. Пример расчета силового трансформатора •••••••••••••••••• 3
3. Виды электротехнических материалов:
3.1 Проводники и изоляторы •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9
а) сердечники ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 11
б) обмоточные провода ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 21
в) трансформаторные масла •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
г) трансформаторная бумага ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 41
4. Заключение (история трансформатора
0.50 2.60 5.8 -
2311 0.65 2.50 5.8 -
0.50 1.90 4.4 -
2411 0.50 1.60 3.6 -
0.35 1.30 3.0 -
Холоднокатаная
анизотропная
(ГОСТ 21427.1-83)
3311 0.80 4.00 - -
3411 0.50 - 2.45 -
0.35 - 1.75 -
3404 0.35 - - 1.60
0.30 - - 1.50
______________________________
Таблица 7
МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ СТАЛИ В СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ ПРИ ЧАСТОТЕ 50 Гц
______________________________
Толщина Магнитная индукция, Тл, не менее, при
Марка листа или напряженности магнитного поля, А/м, равной
ленты, мм 100 1000 2500 5000 10000 30000
______________________________
Горячекатаная сталь
(ГОСТ 21427.3-75)
1211 1.00 - - 1,53 1.63 1.76 2.00
1311 0.50 - - 1.48 1.59 1.73 1.95
1411 0.50 - - 1.46 1.57 1.71 1.92
0.35 - - 1.46 1.57 1.71 1.92
1511 0.50 - 1.30 1.46 1.57 1.70 1.90
Холоднокатаная
изотропная сталь
(ГОСТ 21427.2-83)
2011 0.65 - - 1.60 1.70 1.80 2.02
0.50 - - 1.45 1.70 1.80 2.02
2111 0.65 - - 1.45 1.58 1.66 2.00
0.50 - - 1.46 1.58 1.68 2.00
2211 0.65 - 1.40 1.56 1.65 1.73 1.96
0.50 - 1.40 1.56 1.65 1.76 2.00
2311 0.65 - 1.36 1.52 1.62 1.72 1.96
0.50 - 1.38 1.54 1.64 1.74 1.96
2411 0.50 - 1.40 1.49 1.66 1.73 1.96
0.35 - 1.30 1.49 1.60 1.70 1.95
Холоднокатаная
анизотропная
(ГОСТ 21427.1-83)
3311 0.80 - - 1.75 1.60 1.70 1.95
3411 0.50 - - 1.75 1.60 1.70 1.95
0.35 - - 1.75 1.60 1.70 1.95
0.20 - 1.45 1.70 1.60 1.70 1.95
______________________________
Таблица 8
УДЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ ПРИ ЧАСТОТЕ 400 Гц И МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ СТАЛИ В СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ
______________________________
Толщина Удельные потери, Коэрцитив- Магнитная индукция, Тл,
листа Вт/кг, не более ная не менее, при напряженности
Марка или ленты, при индукции, Тл, сила, магнитного поля, А/м,
мм равной А/м, равной
0.75 1.0 1.5 не более 40 200 500 2500
______________________________
1521 0.35 10.75 19.50 - - - - 1.21 1.44
0.22 8.00 14.00 - - - - 1.20 1.42
0.20 7.20 12.50 - - - - 1.20 1.42
0.10 6.00 10.50 - - - - 1.19 1.40
2421 0.28 10.70 19.50 - - - - - 1.47
0.18 7.20 12.50 - - - - - 1.44
0.10 6.00 10.50 - - - - - 1.44
3СЮ 0.20 6.60 11.50 - - - - - 1.44
0.10 5.80 10.00 - - - - - 1.44
5421 0.15 - 10.00 23.0 34 - - - 1.65
0.08 - 10.00 22.0 36 - - - 1.65
0.20 - - - 28 0.50 0.85 1.10 1.70
0.15 - - 23.0 26 0.50 0.80 1.10 1.70
3421 0.08 - 10.00 22.0 36 0.40 0.75 1.10 1.70
0.05 - 10.00 21.0 36 0.40 0.75 1.10 1.70
3422 0.15 - 9.00 20.0 32 0.60 1.25 - 1.55
0.08 - 9.00 20.0 32 0.50 1.25 - 1.55
0.05 - 8.50 19.0 36 0.50 1.25 - 1.55
3423 0.15 - 8.00 19.0 26 0.80 1.40 - 1.65
0.08 - 7.50 19.0 26 0.80 1.40 - 1.65
0.05 - - 17.0 28 0.80 1.40 - 1.65
3424 0.15 - 7.50 18.0 - 1.10 1.50 - 1.75
0.08 - 7.50 18.0 - 1.10 1.50 - 1.75
______________________________
Таблица 9
УДЕЛЬНЫЕ ПОТЕРИ В СТАЛИ ПРИ ЧАСТОТЕ 3000 Гц
______________________________
Марка Толщина Удельные потери, Вт/кг, Магнитная индукция, Тл,
стали ленты, не более, не менее,
мм при индукции 0.5 Тл при напряженности 2500 А/м
______________________________
0.03 30
3441 0.02 35
0.01 40
______________________________
ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Растворимость кремния в железе в твердом состоянии при температуре 800 °C достигает 15%. Для сплавов с малым количеством примесей, содержащих более 2.5% кремния (3411, 3415, 3416, 2411, 1513), в области твердых растворов -фаза отсутствует. В сплавах с содержанием кремния менее 2.5% имеет место -область, которая при увеличении содержании углерода расширяется. К этим сплавам относятся такие электротехнические стали как 2011, 1211, 1212.
Растворение кремния в -решетке железа вызывает уменьшение обменного взаимодействия, следовательно, температура Кюри и намагниченность насыщения уменьшаются. При увеличении концентрации кремния индукция насыщения монотонно и почти пропорционально убывает.
ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДА НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Наиболее вредное влияние на магнитные свойства электротехнической стали оказывает углерод, причем потери на гистерезис, в основном, возрастают до предела растворимости углерода в альфа-решетке железа, который составляет 0,006%. Примесь углерода затрудняет образование текстуры рекристаллизации этих материалов. Магнитные свойства электротехнической стали зависят не только от количества примеси углерода, но и от вида, в котором углерод содержится в сплаве. Коэрцитивная сила при изменении вида углерода как структурной составляющей может измениться в два раза. Когда углерод переходит из цементита в графит, магнитные свойства электротехнической стали улучшаются.
ВЛИЯНИЕ СЕРЫ И ФОСФОРА НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
Значительное увеличение потерь энергии при перемагничивании обусловлено примесью серы. Влияние примеси серы на потери связано с размером зерна, зависящим от содержания серы. Примесь фосфора увеличивает электросопротивление, что способствует уменьшению потерь при перемагничивании.
Обмоточные провода
Провода обмоточные с эмалевой изоляцией обозначаются буквенно-цифровым кодом, в котором указываются: вид изоляции, форма сечения провода, тип изоляции и через дефис - конструктивное исполнение, температурный индекс, материал проволоки. В условное обозначение провода входят марка провода с добавлением (через интервал) номинального диаметра круглой проволоки или размеры сторон прямоугольной проволоки (для прямоугольного провода) и обозначение стандарта или ТУ на провода конкретных марок.
Провода обмоточные с эмалевой изоляцией (ПЭ) классифицированы по различным признакам:
эмалевой изоляции: поливинилацетатная; винифлекс (В); метальвин (М); полиуретановая (У); полиэфирная (Э); полиимидная (И); полиамидная (АИ); полиэфириримидная (ЭИ); полиэфирцианураатимидная фреоностойкая (Ф).
форме сечения: круглые; прямоугольные (П).
толщине изоляции: типа 1; типа 2.
конструктивному исполнению изоляции: однослойная; двухслойная (Д); трехслойная (Т); четырехслойная (Ч); с термопластичным покрытием, склеивающимся под воздействием температуры (К).
температурному индексу (нагревостойкости), °С: 105, 120, 130, 155, 180, 200, 220 и выше.
материалу проволоки: медная; медная безжелезистая (БЖ); медная никелированная (МН); алюминиевая мягкая (А); алюминиевая твердая (АТ); биметаллическая: алюмомедная мягкая (АМ), сталемедная (СМ); из сплавов: манганиновая мягкая (ММ), манганиновая твердая (МТ), манганиновая стабилизированная (МС), константановая мягкая (КМ), константановая твердая (КТ), никелькобальтовая (НК); драгоценных металлов; никелевая; нихромовая (НХ).
Провода обмоточные с эмалево-волкнистой, волокнистой, пластмассовой и пленочной изоляцией подразделяются:
по виду изоляции: волокнистая: хлопчатобумажная (Б), из натурального шелка (Ш), капроновая (К), полиэфирная (лавсановая) (Л), из трилобала (Кп), оксалона (Од), аримида (Ар); бумажная (Б); стекловолокнистая (С); стеклополиэфирная (СЛ); пластмассовая (П); пленочная: фторопластовая (Ф), полиамидо-фторопластовая (И), фторопластовая с полиимидно-фторопластовой (ФИ); комбинированная.
по числу обмоток: однослойная (О); двухслойная (Д).
по виду пропитки: глифталевая, полиэфирная и другие основы (130 °C); кремнийорганическая (155 и 180 °С); органосиликатная композиция (свыше 180 °С).
по типу изоляции: нормальная; утонченная (Т); усиленная (У); дополнительная поверхностная лакировка (Л).
по отличителным особенностям: транспонированный провод (т); подразделенный провод (П); число элементарных проводников (обозначается цифрой); толщина общей бумажной изоляции (знаменатель дроби).
по температуре эксплуатации: 60, 80, 90, 120, 180, 200 °C; нагревостойкости в пропитанном состоянии на классы: У (90°C), A (105°C), E (120°C), B (130°C), Г (155°C), H (180°C), C (более 180°C).
материалу проволоки: медная; медная безжелезистая (БЖ); медная никелированная (МН); алюминиевая (А); манганиновая мягкая (ММ); манганиновая твердая (МТ); константановая мягкая (КМ); константановая твердая (КТ); нихромовая (НХ).
по сплавам: на основе меди (БрМгЦр); покрытые словом никеля или железа и никеля, нанесенных гальванических способом и сплавом на основе других материалов.
по конструктивному исполнению жилы: круглая (однопроволочная, многопроволочная); прямоугольная; полая.
Основные характеристики обмоточных проводов
Марка провода | Характеристика изоляции | Диаметр | Максимальная рабочая |
ПЭВ-1 | Один слой высокопрочной эмали ВЛ-931 | 0,02...2,5 | 105 |
ПЭВ-2 | Два слоя высокопрочной эмали ВЛ-931 | 0,06...2,5 | 105 |
ПЭТ-155 | Лак ПЭ-955 на полиэфиримидной основе | 0,02...2,5 | 155 |
ПЭТВ | Высокопрочный нагревостойкий лак ПЭ-939 или ПЭ-943 на основе полиэфиров | 0,02...2,5 | 130 |
ПЭВД | Высокопрочная эмаль с дополнительным термопластичным слоем лака | 0,1...0,5 | 105 |
ПЭВЛ | Высокопрочная эмаль и обмотка из лавсановой нити | 0,02...1,56 | 120 |
ПЭВТЛ-1 | Один слой высокопрочной полиуретановой эмали | 0,05...1,56 | 130 |
ПЭВТЛ-2 | Два слоя высокопрочной полиуретановой эмали | 0,05...1,56 | 130 |
ПЭВТЛК | Высокопрочная эмаль на основе полиуретана и полиамидной смолы | 0,06...0,35 | 130 |
ПЭЛ | Лак на масляной основе | 0,02...2,5 | 105 |
ПЭЛО | Лак на масляной основе и обмотка из полиэфирной нити | 0,05...1,56 | 105 |
ПЭЛЛО | Лак на масляной основе и обмотка из лавсановой нити | 0,06...1,56 | 105 |
ПЭЛР | Высокопрочная эмаль на основе полиамида и резольной смолы | 0,06...2,5 | 120 |
ПЭЛШКО | Лак на масляной основе и обмотка из капронового волокна | 0,1...2,1 | 105 |
ПЭМ-1 | Один слой высокопрочной эмали ВЛ-941 | 0,02...2,5 | 105 |
ПЭМ-2 | Два слоя высокопрочной эмали ВЛ-941 | 0,02...2,5 | 105 |
ПЭС-1 | Один слой высокопрочного лака на основе поливинилформаля | 0,06...2,5 | 105 |
ПЭС-2 | Два слоя высокопрочного лака на основе поливинилформаля | 0,06...2,5 | 105 |
ПЭТЛО | Высокопрочный нагревостойкий лак на основе полиэфиров и обмотка из лавсановой нити | 0,06...0,52 | 120 |
ПСД | Два слоя обмотки из стекловолокна с пропиткой нагревостойким лаком | 0,5...5,2 | 155 |
ПСДК | Два слоя обмотки из стекловолокта с пропиткой кремнийорганическим лаком | 0,5...5,2 | 180 |
ПНЭТ | Высокопрочная нагревостойкая эмаль на основе полиамидов | 0,06...2,5 | 220 |
ПЭШО | Лак на масляной основе и один слой шелковых нитей | 0,05...1,56 | 105 |
ПЭБО | Лак на масляной основе и один слой хлопчатобумажной пряжи | 0,38...2,12 | 105 |