Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов

Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов

Получены аналитические зависимости определения оптимальных геометрических соотношений по критерию минимума потерь активной мощности трансформатора и выполнен сравнительный анализ энергетической эффективности трехфазных аксиальных пространственных электромагнитных систем с круговыми и шестигранными к...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Електротехніка і електромеханіка
Datum:2014
Hauptverfasser: Авдеева, Е.А., Ставинский, Р.А.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2014
Schlagworte:
Електричні машини та апарати
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148686
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов / Е.А. Авдеева, Р.А. Ставинский // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 2. — С. 14–17. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148686
record_format dspace
spelling Авдеева, Е.А.
Ставинский, Р.А.
2019-02-18T17:54:18Z
2019-02-18T17:54:18Z
2014
Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов / Е.А. Авдеева, Р.А. Ставинский // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 2. — С. 14–17. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
2074-272X
DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2014.2.02
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148686
621.314
Получены аналитические зависимости определения оптимальных геометрических соотношений по критерию минимума потерь активной мощности трансформатора и выполнен сравнительный анализ энергетической эффективности трехфазных аксиальных пространственных электромагнитных систем с круговыми и шестигранными конфигурациями сечений стержней витого секционированного стыкового магнитопровода.
Отримані аналітичні залежності визначення оптимальних геометричних співвідношень за критерієм мінімуму втрат активної потужності та виконано порівняльний аналіз енергетичної ефективності трифазних аксіальних просторових електромагнітних систем з круговими і шестигранними конфігураціями перерізів стрижнів витого секціонованого стикового магнітопроводу .
For spatial three-phase axial electromagnetic systems with circular and hexagonal cross-section configurations of twisted buttend magnetic core rods, analytical dependences for optimal geometrical relations determination over the transformer minimum watt loss criterion are obtained, comparative analysis of the systems energy efficiency made.
ru
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
Електротехніка і електромеханіка
Електричні машини та апарати
Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
Watt loss in three-phase transformers with circular and hexagonal forming contours of twisted spatial magnetic core rods
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
spellingShingle Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
Авдеева, Е.А.
Ставинский, Р.А.
Електричні машини та апарати
title_short Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
title_full Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
title_fullStr Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
title_full_unstemmed Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
title_sort потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов
author Авдеева, Е.А.
Ставинский, Р.А.
author_facet Авдеева, Е.А.
Ставинский, Р.А.
topic Електричні машини та апарати
topic_facet Електричні машини та апарати
publishDate 2014
language Russian
container_title Електротехніка і електромеханіка
publisher Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
format Article
title_alt Watt loss in three-phase transformers with circular and hexagonal forming contours of twisted spatial magnetic core rods
description Получены аналитические зависимости определения оптимальных геометрических соотношений по критерию минимума потерь активной мощности трансформатора и выполнен сравнительный анализ энергетической эффективности трехфазных аксиальных пространственных электромагнитных систем с круговыми и шестигранными конфигурациями сечений стержней витого секционированного стыкового магнитопровода. Отримані аналітичні залежності визначення оптимальних геометричних співвідношень за критерієм мінімуму втрат активної потужності та виконано порівняльний аналіз енергетичної ефективності трифазних аксіальних просторових електромагнітних систем з круговими і шестигранними конфігураціями перерізів стрижнів витого секціонованого стикового магнітопроводу . For spatial three-phase axial electromagnetic systems with circular and hexagonal cross-section configurations of twisted buttend magnetic core rods, analytical dependences for optimal geometrical relations determination over the transformer minimum watt loss criterion are obtained, comparative analysis of the systems energy efficiency made.
issn 2074-272X
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148686
citation_txt Потери активной мощности в трехфазных трансформаторах с круговыми и шестигранными образующими контурами стержней витых пространственных магнитопроводов / Е.А. Авдеева, Р.А. Ставинский // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 2. — С. 14–17. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT avdeevaea poteriaktivnoimoŝnostivtrehfaznyhtransformatorahskrugovymiišestigrannymiobrazuûŝimikonturamisteržneivityhprostranstvennyhmagnitoprovodov
AT stavinskiira poteriaktivnoimoŝnostivtrehfaznyhtransformatorahskrugovymiišestigrannymiobrazuûŝimikonturamisteržneivityhprostranstvennyhmagnitoprovodov
AT avdeevaea wattlossinthreephasetransformerswithcircularandhexagonalformingcontoursoftwistedspatialmagneticcorerods
AT stavinskiira wattlossinthreephasetransformerswithcircularandhexagonalformingcontoursoftwistedspatialmagneticcorerods
first_indexed 2025-11-25T22:45:07Z
last_indexed 2025-11-25T22:45:07Z
_version_ 1850570548289994752
fulltext Електричні машини та апарати 14 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №2 © Е.А. Авдеева, Р.А. Ставинский УДК 621.314 Е.А. Авдеева, Р.А. Ставинский ПОТЕРИ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В ТРЕХФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРАХ С КРУГОВЫМИ И ШЕСТИГРАННЫМИ ОБРАЗУЮЩИМИ КОНТУРАМИ СТЕРЖНЕЙ ВИТЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ Отримані аналітичні залежності визначення оптимальних геометричних співвідношень за критерієм мінімуму втрат активної потужності та виконано порівняльний аналіз енергетичної ефективності трифазних аксіальних просторових електромагнітних систем з круговими і шестигранними конфігураціями перерізів стрижнів витого сек- ціонованого стикового магнітопроводу . Получены аналитические зависимости определения оптимальных геометрических соотношений по критерию мини- мума потерь активной мощности трансформатора и выполнен сравнительный анализ энергетической эффективно- сти трехфазных аксиальных пространственных электромагнитных систем с круговыми и шестигранными конфигу- рациями сечений стержней витого секционированного стыкового магнитопровода. ВВЕДЕНИЕ Конструктивно-структурные схемы планарных электромагнитных систем (ЭМС) большинства со- стоящих в производстве трехфазных трансформато- ров (ТТ) практически неизменны в течение более сто- летия [1-4]. Характеристики таких ТТ улучшены во второй половине прошедшего века на основе приме- нения взамен листовой изотропной рулонной анизо- тропной электротехнической стали (ЭТС) [1-4]. Также было освоено производство ТТ с пространственными комбинированными и витыми магнитопроводами [1]. В настоящее время снижение потерь трансформато- ров достигается использованием для изготовления магнитопроводов и обмоток соответственно изотроп- ной аморфной ЭТС, транспонированных и ленточных обмоточных проводов [2-5]. В [3] перспективным на- правлением решения задач новых разработок ТТ мощностью 25…630 кВ·А определено создание про- странственных витых разъемных магнитопроводов. Замена в ЭМС обматываемых челночным станком моноблочных витых магнитопроводов на разрезные стыковые позволяет снизить металлоемкость и обес- печить ремонтопригодность ТТ. Однако возможности дальнейшего энергоресурсосбережения при произ- водстве и эксплуатации конструкций ЭМС с "тради- ционными" прямоугольными и круговыми образую- щими контурами (ОК) стержней и катушек обмоток "классическими" способами [6] ограничены достигну- тым низким уровнем потерь и пределами физических свойств материалов. Поэтому основным фактором будущего развития трансформаторов с высокой энер- гетической эффективностью представляется усовер- шенствование их конструкций на основе структурных преобразований ЭМС [6, 7]. Вариантом структурных преобразований ЭМС с различными исполнениями и технологиями изготовле- ния магнитопроводов является замена круговых ОК се- чений стержней и катушек обмоток (рис. 1) на "нетра- диционные" шестигранные ОК (рис. 2). Такая замена улучшает на 15…20 % показатель компактности и не- сколько улучшает массостоимостные показатели трех- фазной пространственной аксиальной ЭМС с витым трехсекционным магнитопроводом, что очень важно, в частности, для объектов специальной техники [7-9]. Целью работы является сравнительный анализ, в дополнение к [8], потерь активной мощности вариан- тов пространственной аксиальной ЭМС ТТ с витым трехсекционным магнитопроводом (рис. 1, 2). 2 bок 1 bск Двк о Днк 4 3 о' Рис. 1. Схема поперечной структуры пространственной трехфазной электромагнитной системы с круговыми образующими контурами стержней и катушек обмоток витого магнитопровода: 1 – стержень; 2 – яремный участок секции; 3 – стержневой участок секции; 4 – катушка обмотки ОСОБЕННОСТИ И МЕТОД АНАЛИЗА ПОТЕРЬ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ СРАВНИВАЕМЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ В ЭМС (рис. 1, 2) магнитопроводы образуют двух- контурные фазные элементы (участки, охваченные об- моточными катушками) с независимыми (при отсутст- вии уравнительного перераспределения магнитного по- ля в стержневых стыках на оси ОО' рис. 1 и рис. 2) сек- ционными магнитными потоками. Вследствие индиви- дуальности контуров замыкания силовых линий маг- нитного поля, амплитуды первых гармоник индукции и потоков каждой секции и стержней отличаются в 2/ 3 , а магнитный режим характеризуется наличием секцион- ных гармоник поля кратных трем, что приводит к воз- растанию добавочных потерь холостого хода ТТ с ЭМС (рис. 1, 2) [1, 3]. При этом амплитуды потоков секций и стержней практически не отличаются, так как третьи гармоники снижают средние значения амплитуд индук- ции каждой секции В' с до средних значений амплитуды ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №2 15 индукции стержня Вс. Поэтому при расчетах основных потерь в стали ЭМС (рис. 1, 2) принимается Вс= В' с [1]. Замена круговых ОК на шестигранные ОК до- полнительно к улучшению массогабаритных показа- телей снижает трудоемкость производства, а также массу и потери в стали магнитопровода и обеспечива- ет коэффициент заполнения ОК сечения стержня Ккш≈1, но повышаются средние длины витков кату- шек, а также материалоемкость и потери обмоток [8]. bош 1 3 4 о о' α ДншДвш 2 Рис. 2. Схема поперечной структуры пространственной трехфазной электромагнитной системы с шестигранными образующими контурами стержней и катушек обмоток витого магнитопровода: 1 – стержень; 2 – яремный участок секции; 3 – стержневой участок секции; 4 – катушка обмотки При сравнительном анализе энергетической эф- фективности ЭМС (рис. 1, 2) принимаются следующие известные допущения [8, 10, 11]. Используется конст- рукция обмоток с чередующимися фазными катушками и средними витками, расположенными на четверти ши- рины bок(ш) обмоточного окна. В таких обмотках одина- ковы плотности фазных токов (j01=j02=j0) высокого и низкого напряжений. Исходя из принципа электромаг- нитной эквивалентности при сравнительном анализе, принимаются соответственно идентичными электромаг- нитные нагрузки (ЭМН) – плотности фазных токов про- водников катушек(j0к=j0ш=j0) и средние (по сечению) значения амплитуд магнитной индукции в секциях маг- нитопроводов (B'ск=B'сш=B'с) ЭМС с круговыми и шести- гранными ОК. Также соответственно идентичными яв- ляются коэффициенты заполнения обмоточного окна (Kзок= Kзош= Kзо) и коэффициенты заполнения магнито- провода ЭТС (Kзск=Kзсш=Kзс). Значение коэффициента полезного действия трансформатора определяется суммой потерь холо- стого хода и потерь короткого замыкания (нагрузоч- ных) [1, 2]. Указанная сумма на основе метода отно- сительных коэффициентов показателей технического уровня [10] представляется полной целевой унимо- дальной функцией потерь активной мощности Fпк и Fпш вариантов ЭМС соответствующих рис. 1 и рис. 2  пк(ш)п 34 ипк(ш) ПК)П(F , (1) где Пи – идентичный для сравниваемых ЭМС показа- тель исходных данных и ЭМН ТТ; Кп и П* пк(ш) – коэф- фициент потерь холостого хода и относительный ко- эффициент – показатель потерь активной мощности в номинальном режиме вариантов ТТ с ЭМС (рис. 1, 2). Коэффициенты Кп и П* пк(ш) определяются выра- жениями:    2с 5,1 50/1сдхп 50КК ВfР  ; ),,К,К(П омузопк  аf ; (2) ),,,К,К(П омсузопш  аf , (3) где Kдх – коэффициент добавочных потерь холостого хода [1]; γс – плотность ЭТС; Pу1/50 – удельные потери ЭТС магнитопровода при частоте f = 50 Гц и значении индукции 1,0 Тл; Ку - коэффициент удельных показа- телей и ЭМН; αс – центральный угол стержня магни- топровода ЭМС (рис. 2); aм – отношение наружного Днк(ш) и внутреннего Двк(ш) диаметров расчетных ок- ружностей магнитопровода; λо – отношение высоты hок(ш) и ширины bок(ш) обмоточного окна, вк(ш)нк(ш)м /ДДa ; (4) ок(ш)ок(ш)о / bh . (5) Входящий в (2) и (3) относительный коэффици- ент Ку для рассматриваемых ЭМС определяется соот- ношением     2 с 5,1 1/50сдх 2 оуоодку 50ККК BfPjP  , (6) где γо и Руо – плотность и коэффициент удельных по- терь активного материала обмотки; Кдк – коэффици- ент добавочных потерь короткого замыкания [1]. Диапазон изменения значений Кп и Ку является идентичным для сравниваемых ЭМС, а по величинам П* пк(ш), а также относительным показателям массы П* мк(ш) и стоимости П* ск(ш) [8] можно определить целесо- образность замены в ЭМС с витым симметричным трех- секционным магнитопроводом круговых ОК (рис. 1) на шестигранные ОК (рис. 2). При принятых допущениях потери холостого хода Рххк(ш) и потери короткого замыкания Ркзк(ш) ЭМС ТТ оп- ределяются известными, например из [11], уравнениями:     мк(ш) 2 с 5.1 50/1дхххк(ш) 50К тВfРР  ; (7) 2 ок(ш)к(ш)озо 2 оуоодккзк(ш) КК5,1 bljРР w , (8) где mмк(ш), lwк(ш) и bок(ш) – соответственно масса ЭТС магнитопровода, средняя длина витка катушки и ши- рина обмоточного окна ЭМС (рис. 1, рис. 2). ЦЕЛЕВЫЕ ФУНКЦИИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОТЕРЬ СРАВНИВАЕМЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СИСТЕМ Входящие в (7), (8) технико-геометрические ха- рактеристики определяются полученными в [8] урав- нениями:          ;165654,010718,011 ),(КККПКК0665,2 3 м 2 ммо 3 4 омкккзозсиккзссмк   ааа аfт (9)  07181,0Д46555,1 мвкк  аlw ; (10)  мвкок 0718,01Д933,0 аb  ; (11)      .К),,(),( ),(4641,3),,(),( ),(),(К3КП5,1 зсссомш2смш2 смш1сомш1см 2 ш1 3 4 смш3смш1озозсимш    аFаf аfаFаf аfаfт (12)  ;1781,1),(866,0 ),(Д1547,1 смш2 смш1вшш   аf аflw (13) 16 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №2 2Д3 вшош b , (14) где Ккк – коэффициент заполнения кругового ОК по- перечным сечением стержня, составляет постоянное значение Ккк = 0,904 для трехфазных трансформато- ров мощностью до 1000 кВ·А [1]; fк(ам,λо), fш1(ам,αс), fш2(ам,αс), fш3(ам,αс), Fш1(ам, λо, αс), Fш2(ам, λо, αс) – функциональные сомножители,      2м 2 моомк 10718,01,  аааf ;    21),( мсмш1 сtgааf  ;     3,1, смш1мсмш2  аfааf ;  32),(1),( смш1мсмш3  аfааf ; 2),(1),,( смш3осомш1  аfаF ; 4),(1),,( смш2осомш2  аfаF . Диаметры Двк и Двш связаны с Пи выражениями [8]:   4 омкккзозсивк ,КККП555,1Д  аf ; (15)  4 смш3смш1озозсивш ),(),(КК3П2Д  аfаf . (16) Суммарные потери рассматриваемых ЭМС опре- деляются, на основе (6) – (8) уравнением      ,КК5,11547,1 50К у 2 ок(ш)к(ш)озомк(ш) 2 с 5,1 50/1дхкзк(ш)ххк(ш)к(ш)   blтВ fРРРР w ( 17) где К' у – коэффициент, усу КК  . После подстановки (9) – (11) и (12) – (14), а также (15) и (16), соответствующие рис. 1 и рис. 2 варианты уравнения (17) преобразуются к виду (1) с показателями:               ;0718,007181,01 КК482,3165654,0 10718,011КК ,ККК10665,2П 2 мм озоу 3 м 2 ммоккзс 3 4 омкккзозспк     аа а аа аf (18)       .1781,1),(866,0 ),(КК9282,6 ),,(),(),(4661,3 ),,(),(К ),(),(КК315,1П смш2 смш1озоу сомш2смш2смш1 сомш1см 2 ш1зс 3 4 смш3смш1озозспш      аf аf аFаfаf аFаf аfаf (19) Согласно [2-5] в современных ТТ используются анизотропные ЭТС марок 3406 – 3409 с Кзс = 0,96…0,97 при толщине δс= 0,27…0,35 мм и γс = 7650 кг/м3, а также склеенная из пяти слоев толщиной 0,024 мм аморфного сплава FeSiB ленточная ЭТС с Кзс= 0,8 …0,85 при δс = 0,15 мм и γс= 7320 кг/м3. Наибольший эффект дает при- менение новых высокопроницаемых анизотропных и аморфных ЭТС в ЭМС с витыми пространственными магнитопроводами для которых Кдх не зависит от харак- теристик применяемой ЭТС [3]. Добавочные потери магнитопроводов ЭМС (рис. 1, 2) обусловлены, как указанно выше, несинусоидальностью магнитных по- токов секций и учитываются Кдх= 1,33…1,35 [1, 3]. В расчетах "сухих" м "масляных" ТТ мощностью 10…160 кВ·А, а также 160…630 кВ·А используются соответственно значения Кдк ≤ 1,04 и Кдк ≤ 1,075 и диа- пазон индукции Вс = 1,35…1,65 Тл [1]. Для определения Ку и расчетов П* пк(ш) в настоя- щей работе принимаются значения В' с=1,45…1,65 Тл, Р1,0/50=0,47 Вт/кг и Кзс=0,97 (сталь 3407, δс=0,35 мм [2]), а также В' с=1,4 Тл, Р1,4/50=0,13 Вт/кг и Кзс=0,8 (аморф- ная сталь с рабочей индукцией Вс≤1,4 Тл [3, 5]), при- нимаются Кдк=1,04 и Кдх=1,34. При использовании медных обмоточных проводов с γо = 8900 кг/м3 и Ру = 2,4·10-12 Вт·м4/(кг·А2), а также частоте сети f = 50 Гц, в диапазоне номинальной мощности Sн = 0,3 – 1 кВ·А и S = 1 – 2,5 кВ·А, плотность тока соответствует значени- ям: jо = 2,4 – 1,7 А/мм2 и jо = 1,7 – 1,4 А/мм2 [12]. При аналогичных частоте и активных материалах, согласно [1], в масляных ТТ при Sн = 2,5 – 63 кВ·А, jо = 1,8 – 2,2 А/мм2 и при Sн = 63 – 630 кВ·А, jо = 2,2 – 3,5 А/мм2, а в "сухих" ТТ с Sн = 10 – 1600 кВ·А полусумма плотно- стей тока первичной и вторичной концентрических обмоток составляет jо = 1,7 – 2,4 А/мм2. Для рекомендуемых значений и диапазонов из- менения ЭМН расчетные величины коэффициента (6) с характеристиками изотропной ЭТС составляют:   319,3 65,147,0765034,1 104,1104,2890004,1 К 2 2612 уmin1      ;   755,9 65,147,0765034,1 104,2104,2890004,1 К 2 2612 уmax1      ;   77,44 45,147,0765034,1 105,3104,2890004,1 К 2 2612 уmax1      . Аналогичные величины коэффициента (6) с ха- рактеристиками аморфной ЭТС составляют:   145,34 13,0732034,1 104,1104,2890004,1 К 2612 уmin2      ;   345,100 13,0732034,1 104,2104,2890004,1 К 2612 уmax2      ;   41,213 13,0732034,1 105,3104,2890004,1 К 2612 уmax2      . Принимаются минимальные Куmin1(2) и макси- мальные Куmax1(2) величины коэффициента удельных показателей и ЭМН 3 = Куmin1 ≤ Ку1 ≤ Ку '('') max1 = 10 (45); (20) 34 = Куmin2 ≤ Ку2 ≤ Ку '('') max2 = 100 (214). (21) Результаты расчетов экстремальных значений (минимумов) показателей энергетической эффектив- ности (18) и (19) ЭМС (рис. 1) при Ккк = 0,904 [1, 8] и ЭМС (рис. 2) для принятых значений Кзс и величин Ку (20) и (21) приведены в табл. 1 и табл. 2. Таблица 1 Минимальные значения показателя потерь активной мощности трехфазной пространственной аксиальной электромагнитной системы с круговыми образующими контурами стержней витого секционированного магнитопровода Показатель П* пкэ, о.е. при значениях Ку, о.е. анизотропная сталь аморфная сталь Кзо, о.е. 3 10 45 34 100 214 0,3 40,80 79,01 200,13 181,01 372,97 633,59 0,25 42,65 81,51 204,7 184,43 377,46 539,02 0,2 45,15 84,91 209,75 189,05 383,53 646,38 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №2 17 Таблица 2 Минимальные значения показателя потерь активной мощности трехфазной пространственной аксиальной электромагнитной системы с шестигранными образующими контурами стержней витого секционированного магнитопровода  Показатель П* пшэ, о.е. при значениях Ку, о.е. анизотропная сталь аморфная сталь Кзо, о.е. 3 10 45 34 100 214 0,3 40,33 77,91 197,91 178,14 366,68 623,90 0,25 42,17 80,41 201,56 181,54 371,25 628,02 0,2 44,67 83,79 206,51 186,14 377,18 635,33 ВЫВОДЫ 1. Замена в трехфазной пространственной акси- альной ЭМС с двухконтурными фазными элементами витого магнитопровода круговых ОК на шестигран- ные ОК сечений стержней и катушек медных обмоток в дополнение к существенному повышению компакт- ности, снижению трудоемкости производства и неко- торому улучшению массостоимостных показателей, позволяет в диапазоне мощности 0,3 – 1000 кВ·А, на 1…1,5 % и 1,5…1,7 % повысить энергетическую эф- фективность ТТ с магнитопроводом соответственно из анизотропной и аморфной ЭТС. 2. Потери активной мощности пространственных аксиальных ЭМС при f = 50 Гц повышаются с повы- шением соотношения плотностей тока обмоток и ин- дукции стержня. 3. Энергетическая эффективность ЭМС с шести- гранными сечениями стержней повышается относи- тельно электромагнитно эквивалентной ЭМС с круго- выми ОК при увеличении индукции стержня (секции). 4. Величины экстремальных значений ам, λо, и αс зависят от конкретных соотношений ЭМН. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Тихомиров П.М. Расчет трансформаторов: Учеб. посо- бие для вузов. – 5-е изд. Перераб. и доп. – М.: Энергоатом- издат, 1986. – 528 с. 2. Силовые трансформаторы. Справочная книга / под ред. С.Д. Лизунова, А.К. Лоханина. – М.: Энергоатомиздат, 2004. – 616 с. 3. Бормосов В.А., Костоусова М.Н., Петренко А.Ф., Смольская Н.Е. Перспективы и состояние разработок рас- пределительных трансформаторов массовых серий. Режим доступа: www.trans.-form.ru (13.09.2004). 4. Кравченко А., Метельский В. Сухие энергосберегающие трансформаторы // Электрик. – 2013. – №4. – С. 12-15. 5. Кравченко А., Метельский В. Масляные энергосберегаю- щие трансформаторы // Электрик. – 2013. – №5. – С. 14-17. 6. Ставинский А.А., Тищенко И.А., Зеленый Н.И. Пер- спективы и особенности дальнейшего усовершенствования индукционных электромеханических и статических преоб- разователей // Електротехнічні та комп’ютерні системи. – 2011. – №1(77) – С. 64-69. 7. Ставинский А.А. Генезис структур и предпосылки усо- вершенствования трансформаторов и реакторов преобразо- ванием контуров электромагнитных систем (системы с шихтованными и витыми магнитопроводами) // Електроте- хніка і електромеханіка. – 2011. – №6. – С. 33-38. 8. Авдеева Е.А., Ставинский Р.А. Массостоимостные пока- затели пространственных аксиальных трехфазных электро- магнитных систем с круговыми и шестигранными обра- зующими контурами стержней витых магнитопроводов // Електротехніка і електромеханіка. – 2014. – №1. – С. 15-20. 9. Блинцов В.С., Ставинский Р.А., Авдеева Е.А., Садовой А.С. Трансформаторы для встраивания в оболочки ограни- ченного диаметра объектов специальной техники и поста- новка задачи их усовершенствования // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – №2. – С. 16-21. 10. Ставинский А.А., Плахтырь О.О., Ставинский Р.А. По- казатели качества и структурной оптимизации электромаг- нитных систем трехфазных трансформаторов, реакторов и дросселей // Електротехніка і електромеханіка. – 2003. – №4. – С. 79-82. 11. Авдеева Е.А. Сравнительный анализ планарной и про- странственной аксиальной трехфазных электромагнитных систем с параллельными образующими стержней и обмо- точных окон (потери активной мощности) // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – №5. – С. 13-17. 12. Белопольский И.И., Каретникова Е.И., Пикалова Л.Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Энергия, 1973. – 400 с. Bibliography (transliterated): 1. Tihomirov P.M. Raschet transformatorov. Moscow, Jenergoatomizdat Publ., 1986. 528 p. 2. Power transformers. Ref- erence book / pod red. S.D. Lizunova, A.K. Lohanina. – Moscow, Jenergoa- tomizdat Publ., 2004. 616 p. 3. Bormosov V.A., Kostousova M.N., Petrenko A.F., Smol'skaja N.E. Perspektivy i sostojanie razrabotok raspredelitel'nyh transformatorov massovyh serij. Available at: www.trans.-form.ru (accessed 13 September 2004). 4. Kravchenko A., Metel'skij V. Suhie jenergosberega- jushhie transformatory. Jelektrik, 2013, no.4 pp. 12-15. 5. Kravchenko A., Metel'skij V. Masljanye jenergosberegajushhie transformatory. Jelektrik, 2013, no.5, pp. 14-17. 6. Stavinskiy A.A., Tishhenko I.A., Zelenyj N.I. Per- spektivy i osobennosti dal'nejshego usovershenstvovanija indukcionnyh jelektromehanicheskih i staticheskih preobrazovatelej. Elektrotekhnichni ta kompiuterni systemy, 2011, no.1(77), pp. 64-69. 7. Stavinskiy A.A. Evolution of structures and premises of improvement of transformers and reactors transformation of circuits of electromagnetic systems (system with laminated and twisted magnetic circuits). Electrical engineering & electromechanics, 2011, no.6, pp. 33-38. 8. Avdieieva E.A., Stavinskiy R.A. Mass and cost figures for spatial axial three-phase electromagnetic systems with circular and hexagonal forming contours of twisted magnetic core rods. Electrical engi- neering & electromechanics, 2014, no.1, pp. 15-20. 9. Blincov V.S., Stavin- skiy R.A., Avdieieva E.A., Sadovoj A.S. Transformers for specialized engi- neering objects embedding into limited-diameter shells and their improve- ment problem formulation. Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.2, pp. 16-21. 10. Stavinskiy A.A., Plahtyr' O.O., Stavinskiy R.A. The quality parameters at structural optimization of spatial electromagnetic sys- tems for tree-phase transformers, reactors and throttles. Electrical engineer- ing & electromechanics, 2003, no.4, pp. 79-82. 11. Avdieieva E.A. Compara- tive analysis of planar and spatial three-phase electromagnetic systems with parallel forming surfaces of cores and coil windows (watt loss). Electrical engineering & electromechanics, 2012, no.5, pp. 13-17. 12. Belopol'skij I.I., Karetnikova E.I., Pikalova L.G. Raschet transformatorov i drosselej maloj moshhnosti. Izd. 2-e, pererab. i dop. Moscow, Jenergija Publ., 1973. 400 p. Поступила (received) 25.08.2013 Авдеева Елена Андреевна1, Ставинский Ростислав Андреевич1, к.т.н., доц., 1 Национальный университет кораблестроения им. Адмирала Макарова, кафедра электрооборудования судов и информационной безопасности, 54025, Николаев, пр. Героев Сталинграда, 9, тел/phone +38 0512 399454, e-mail: e.avdeeva@ukr.net E.A. Avdieieva1, R.A. Stavinskiy1 1 National University of Shipbuilding after Admiral Makarov 9, Heroes of Stalingrad Avenue, Nikolaev, 54025, Ukraine Watt loss in three-phase transformers with circular and hexagonal forming contours of twisted spatial magnetic core rods. For spatial three-phase axial electromagnetic systems with circu- lar and hexagonal cross-section configurations of twisted butt- end magnetic core rods, analytical dependences for optimal geometrical relations determination over the transformer mini- mum watt loss criterion are obtained, comparative analysis of the systems energy efficiency made. Key words – three-phase electromagnetic system, twisted spatial magnetic core, circular and hexagonal forming contours, watt loss minimum.

Ähnliche Einträge