_θ^μα; ( ΜΕΛΕΤΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ) Απδ τους σπουδαστές; ΜΟΥΣΑΔΞ ΔΗΜΗΤΡΗ κ-

Transcript

1 ij T.E.I. Κ α»αλλ ' * * ^ < ; 3 «, j i z n S l - _n_t_y_x_i_a_k_h E P Γ A E I A _θ^μα; ( ΜΕΛΕΤΗ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΥ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ) Απδ τους σπουδαστές; ΜΟΥΣΑΔΞ ΔΗΜΗΤΡΗ κ- ΜΑΛΚΙΔΗ της σχολής Σ.Τ.Ε.Φ. του Τ.Ε.Ι. ΙΩΑΝΝΗ Καβίλας Κ α β ί λ α Σ ε π τ έ μ β ρ ι ο ς 85

2 J Π_Ι_Ν_Α_Κ_α_Σ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ'.; Εκλογή σιδηροπυρήνα... Σελίδα Υπολογισμός σπειραμάτων " " απωλειών απο σίδηρο... " " φασικού συνθέτου ρεύματος μαγνήτησης... " " φασικού ρεύματος πρωτεύοντος... " " συρμάτων περιέλιξης... " Εκλογή καταλλήλου τύπου τυλιγμάτων και μονωτικών... " Διαστάσεις πηνίου πρωτεύοντος... " " " δευτερεύοντος... " Ελεγχος χώρου σιδηροπυρήνα... " Υπολογισμός απωλειών χαλκού... " " βαθμού απόδοσης... " " συνολικού ποσοστού ωμικής πτώσης τάσης... " Η " " πτώσης τάσης απο σκέδαση. " >ι " μικτού ποσοστού πτώσης τάσης... " Ελεγχος της φασικής τάσης δευτερεύοντος... " Υπολογισμός ποσοστού τάσης δοκιμαστικής βραχυκύκλωσης.. " Ελεγχος ψήξης... " Διαστάσεις δοχείου ψύξης... " Ελεγχος καταλληλότητας δοχείου ψύξης... "

3 A. ΣΤΟΙΧΕΙΑ - i - ΓΙΑ ΤΗΝ ΜΕΛΕΤΗ Τύπβς σύνδεσης Φαινβμύνη ισχύς δ/ντβς Φασικύ τάση πρωτ/ντβς Φασικύ τάση δευτ/ντβς Συντελεστής ισχύ ς Συχνάτης δικτύου Μύγιστες «πώλειες απά σίδηρο Μέγιστες «πώλειες απά Χβλκά Συνολικά μικτά ποσοστά Πτώσης τάσης Απάδβση «πά πλήρες φορτίο Βάρος χωρίς λάδι Βάρος λ«διβύ Μήκος μετβσχηματιστή Βάθος μετασχηματιστή 'Υψος μετασχηματιστή Φκσικά σύνθετο ρεύμα μαγνήτησης Ποσοστά τάσης δοκιμής βραχυκύκλωσης Τράπβς ψύξης Αστέρας - αστέρας Μηδέν (ΥγΟ) Ρ2 = 100 KVA νίφ = 220 V Υ2φ = 4400 V συνθ = 1 Ρ = 50 Vs Pfe = 675 W Pc(* = 2100 W E = 2,15% η = 97,30% B = 650 B1 = 250 L = 100 cvn D = 50 cv«h = 125 Ιοφ = 0,10 Ii ϋκ = 5,5% υΐφ Φυσική ψύξη με λάδι.

4 - 2 - Βι Ε_Κ_Λ_0_Γ_Η Σ_Ι_Δ_Η_Ρ_0_Π_Υ_Ρ_Η_0 5 i i_ I 5i S Ιί1_2 ί:_ξπ2_ϊ 1Υ2 ίϋι1 _1 Χ^ 2_ΙΪ^_IQO J^A εκλέγβμε τυπβποιημέν σιδηρβπυρι^να εμπορίου με τα παρακάτω χαρακτηριστικά, «) Καθαρι^ διατβμιί πυρι^να β) Καθαριί διατβμιί ζυγώματος γ) Ύψβς πυρι^να δ) Περιγεγραμάνη διάμετρος πυρι^να ε) Αποστάσεις μεταξύ αξάνων και πυρι^νων στ) Βάρος πυρι^νων ζ) Βάρος ζυγωμάτων η) Συνολικά βάρος σιδηροπυρ^να ί.2ΐ_1ϋ^ίϊ2ΰ ορθογώνιο διατβμή πυρι^νος οπάτε το πλάτος των ελασμάτων θα είναι: 0,707οΙ = 0, = 106,05 ττιτη 3σ =: 125 CTO* Sj =: 150 ctn^ h =: 450 d =^ 150 *«>n cl+ 2o = 280 yrirn Οπ = 127 K Οζ = 153 K^r* Go = 280 K V * κυκλικύ διατομή πηνίου Για να έχομε άμως διατβμι^ So=I25cw^ θα πρέπει το ύψβς των ελασμάτων να είναι: 3σ ^ ^ 106,05 106,05 117,9'τητη (3) Δεχάμαστε το ίδιο ύψος ελασμάτων και για τα ζυγώματα, δηλαδή ΙΙ7,9 ηί>η. Για να έχουμε άμως διατομύ ζυγώματος ίση προς 3ζ=150 crn'i (αυξημένη κατά 20% της 3σ), αυξάνουμε το πλάτος των ελασμάτων των ζυγωμάτων σε: ^ o)ohi4 I S C _, 150,lo j. -I ^ 117,9 117,9 Σχ, I Μβρφύ διατομ^ς πηνίβυ-πυρτ^να.

5 (4) Βάσει των μέχρι τώρα, υπολογίζουμε και τις υπάλβιπες διαστάσεις του σιδηροπυρι^να και έτσι έχουμε; α) Φαινίμενβ πλάτος παραθύρου: (d.+2a)-707d = Ι06,05 = 173,95τηνη β) Πραγματικά πλάτος παραθύρου: (d+2a)-ol = = 130'wm γ) Συνολικέ ύψος σιδηροπυρ^να; (h+ 2.ΙΙ8) = ΙΙ8 = 686 δ) Συνολικέ μύκβς σιδηροπυρύνα; 2(<i+ 2α) + 0,707 = Ι06,05 = 666,05 Οι δ ιαστάσεις του εκλεγέντος σιδηροπυρηνα για τριφασικέ μετασχηματιστή 100 KVA φαίνονται στο παρακάτω σχύμα. 0 σιδηροπυρήνας θα συγκροτηθεί απέ ελάσματα αρίστης ποιέτητας (I,6W/K^r * για Β=Ι νςαη^ πάχους 0,5»η»»ιμεμονωμένα μεταξύ τους.

6 - 4 -

7 - 5 - t- Γ. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΠΕΙΡΩΜΑΤΩΝ (I) Εκλογή μεγίστης επιτρεπόμενης μαγνητ. επαγωγής (Β-»ΐαχ) Αφού δεχθήκαμε ελ(ίσματα ποιότητας μπορούμε προσωρινό να διαλέξουμε μια B-mox= Ι,36ν$/'τη^. Εάν οι απώλειες από τον σίδηρο είναι μεγαλύτερες απ'αυτές που προβλέπονται από την συγραφή υποχρεώσεων θα μειώσουμε την μαγνητική αυτή επαγωγή. (2) Αριθμός σπειρών πρωτεύοντος (ηΐ) Δεχόμαστε Ε=ίνχ και εφαρμόζοντας την παρακαίω σχέση έχουμε» ^ Π ϋ - 58 σπείρες 4,44.Ε.Β ηκ»^.3σ 4, , Iηι.=.58 θπείρεςί (3) Φασική Η.Ε.Δ. δευτερεΰοντος (Ε2φ): Ε2φ - V29+ill21 = ^ ^^-^- -^^- = 4495 V Ε2φ = 4495 V (4) Λόγος μετασχηματιστού (η): Ειφ 220 (5) Αριθμός σπειρών δευτερεύοντος (η2 ) 58 0, σπείρες είρες]

8 ^ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΠΩΛΕΙΟΝ ΑΠΟ ΣΙΔΗΡΟ (Ρ^) ί _ Ι 2 ^ S I ) Συντελεοτϊ^ς απωλειών πυρήνων απδ σίδηρο (Ki.Cn')) λπδ τις καμπύλες απωλειών του σιδήρου βρίσκουμε, για ποιύτητα ελασμάτων (1,6 V/Kjf^ για Β=Ι Υς/τη!) και για Βπ = Btncvcsl, Κϋηΐ: 2,8Vf/tiji 2) Απώλειες σιδήρου στούς τρεις πυρήνες Σύμφωνα με την παρακάτω σχέση έχουμε: Pc (π) KL(π).Gπ 2, Ψ 3) Μαγνητική επαγωγή στα ζυγώματα (Βζ) Δεχόμαστε ότι όλη η μαγνητική ροή που γεννιέται στους πυρήνες, διέρ χεται από τα ζυγώματα, τότε η μαγνητική επαγωγή στα ζυγώματα είναι: ζ H = ν ς Μ Υ 8ζ 3ζ 3ζ 150 ^) Συντελεστής απωλειών σιδήρου στα ζυγώματα (KlCO ): Για Βζ = 1,133 Υς/γγι'^και για ποιότητα ελασμάτων 1,6 /Κ^ι^βρίσκουμε από τις καμπύλες απωλειών του σιδήρου Vi 2.w/tgr ^ 5) Απώλειες σιδήρου στα ζυγώματα Ρο(ζ)= Κί(ζ).0ζ W. 6) Συνολικές απώλειες σιδήρου (Pc ). θα έχουμε τελικά: Pc =Ρο(η)-+Pc(C) = =»662 Τ jp t W] Από τα παραπάνω αποτέλεσμα και από τα δεδομένα συγγραφής υποχρεώσεων για Μ/Σ υψηλής ισχύος συμπεραίνω ότι οι απώλειες που υπολόγισα Pc =662 V4 είναι μικρότερες κατά 13 W σε σύγκριση με τις προβλεπόμενες από την συγγραφή υποχρεώσεων. Αυτό σημαίνει ότι Brruve ελέγχθηκε σωστά.-

9 Υ π ο Λ ο Γ I Σ_Μ_0_Σ_ Σειρά εργασίας. ΡΕΥΜΑΤΟΣ 'A Σ I Κ Ο Υ Σ Υ Ν ( ΜΑΓΝΗΤΗΣΗΣ ( Ι ο φ ) 1) ^Ενταση μαγνητικου πεδίου στους πυρί^νες (He ). Από την καμπύλη μαγνήτησης του υλικού του σιδηροπυρήνα για Βπ =.Bit)c»;c=I,36 βρίσκουμε He = 2000 A^W/τη 2) Μαγνητική τάση στους τρεις πυp^^vες_(μ c ); θα έχουμε; Mc = 3Hc.^c = ,450 = 2700 AW. 5) *^Ενταση μαγνητικοΰ πεδίου στα ζυγώματα (Ηζ). Απύ την καμπύλη μαγνήτησης και για Βζ =1,133 νς/»,'2βρίσκω Ηζ =800 Ανψ h 4) Μαγνητικύ τάση στα ζυγώματα (Μζ). Το μήκος της μέσης μαγνητικής γραμμής των ζυγωμάτων είναι: Ιζ = 4(cLf2a) Ι,Ι = 4.0,28.1,1 - ίζ =1,232 ΤΠ επομένως Μζ=^ζ.Ηζ = 1, = 986 A W 5.- ^Ένταση μαγνητικοΰ πεδίου στα διάκενα του πυ( θα έχουμε; Η α - _ Βα ^ - Βπ 1,36 _ 1, AW/YYJ μο * 1, ) Μαγνητική τάση στα έξη διάκενα (Μα). Για τον περιορισμέ της μαγνητικής σκέδασης στο ελάχιστο στους Μ/Σ προσπαθούμε ώστε το μήκος των αρμών (διακένων) να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο. Το μήκος (,α των διακένων λαμβάνεται στους υπολογισμούς της τάξης των 20.10~^περίπου. Μετά τον καθορισμό του α θα έχουμε για τα έξη διάκενα του σιδηροπυρήνα; Μα = 6.Ηα.^α = 6.1, AW 7) M_jE.Δ. ολοκλήρου του μαγνητικοΰ κυκλώματος (Μ_ Μνη S Μ c+μζ + Μα = = 3816 AW.

10 8) ΑβατίΗ^^ συνιστώσα (Ιηφ). Εφαρμόζοντας την παρακίτω σχόση θα έχουμε, Ι-«φ Μ αχ _ 3816 = 15,5 A '3.2.η ) Βαττικ'η συνιστώσα I φ=--- ζ ^ = I A 3V φ ) Φασικό σΰνθετο ρεύμα μαγνήτησης (Ιοφ); Ιοφ= \βφ+'ϊιφ /ΐ5,5%Ι^:^Ιοφ =15,532 A Πρέπει να ελέγξουμε εόν η τιμή του Ιοφ που βρήκαμε συμφωνεί με αυτή της συγραφής υποχρέωσης (Ιοφ = 0.10 Ι-,φ). Γιαυτό πρέπει να προσδιορίσουμε προσεγγιστικά εδν δεχθο'υμε ΡφίϊίΡφ Ρφ =100 KVA τότε έχουμε; Ρφ Ρφ Ι-ίφζ Ιΐ π ζ Ι5Ι.5 A Ϊ Τ "ίττ.-ff ν^φ ' 660 Κάνουμε σύγκριση των ρευμάτων Ιιφ και Ι?φ _Ιοφ, ^10 Ι^φ 151,5 Παρατηρούμε ότι Ιοφ συμφωνεί με την συγραφή υποχρέωσης, επομένως είναι δεκτή. I Υ ΠΟΛ ΟΓΙΣΜΟΣ Ϊ_2_Υ ΦΑΣΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΠΡΩΤΕΥΟΝΤΟΣ(Ιφ). Σειρά εβ^ασίαξ. 1 ) Πραγματική ισγύς στο φορτίο (Ρ2). Ρ2 ζ Ρφ2.συνθ2 =100.IC?/ I =^Ρ2 = 100 KW 2) Συνολική ισχύς ο:πωλειών_^ρα}. Ρα = Ροή Ρχ* Ι 0 0 ^ Ρ α = 2774 W 5)*Αεργος ισχύς επί του φορτίου (Ρ2). Ρ2 = Ρφ2ημθ2 = ^/Ο r 0

11 ^ ) ^Αεργος ι.σχ<5ς μούνητ^σεωξ_(ρ^}_: Ρ»η=Ίί^. ν<π.ι ηπ =imrivi9 Ii,,c?= ,5 ϊ^ρ'ΐη VA 5) ^Άεργος ισχύς _?Ηέδαστ]_(Ρ^}: Υπολογίζουμε κατ'αρχάς το συνολικό ποσοστό πτώσης τόσης από σκέδαση. ς=π[ε2βρ I ε2 2,5 ^ r 4,9 / 'apai ΡςτΥς.Ιί _ ^ς ^2» ^2 4, ^ _ " 100 6) Φαινομένη ισχύς πρωτεύοντος }. Γνωρίζουμε ότι. Ρφ^ Ρφ4 (Ρζ+Ρ-τη Ρς)^ Ρφ-, f/(ioo/icp+2775)^-f (0-H θ"):^Ρφ^ίΙ03,9 KVA 7) Φασικό ρεόμα πρωτεύοντος (I φ). Γνωρίζουμε ότι. P«P4r5V4f. Ιιφ ^ 157,4 A 3ν«φ ' ) Φασικό ρεύμα δευτερευοντος (I φ). Ρφ^ _ ^29 S ΙΟ - 7,57 A 3Υ^φ

12 - ΙΟ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΥΡΜΑΤΩΝ Σειρίί εργασίας, 1) Εκλογή μεγcστης επιτρεπομένης πυκνότητας ρεύματος (ζ), Εφ'δσον δεχθήκαμε φυσική ψύξη με Χίδι μπορούμε να εκλέξουμε μια (ζ) που να κυμαίνεται μεταξύ 2.5-τ3,5. Παίρνουμε ζ=2,5 t^/ynw^t. 2) Διατομή σύρματος πρωτεύοντος ); q-i Ι_φ. 137,4 _ 62,8'^wi2 ζ 2,5 Παρατηρούμε δτι επειδή η διατομή μας είναι μεγαλύτερη των Ι3**)«ι'^ πρέπει να συνδέσουμε 5 σύρματα παρδλληλα διατομής Ι3»ι«ι^αε c< ^4,ΙΙ5"»ηι*) το καθένα, άρα θα έχω συνολική διατομήη,:5 X 13 του ρεύματος θα είναι. = - J I L d - 2,42 A / W (Δεκτή) 65 5) Διατομή σύρματος δευτερεύοντος (^1 ). ^ α έχω πάλι. 65'm>ni τδτε η πραγματική πυκνότητα 2,5-3,028 Από γνωστόπίνακα εκλέγω. α. Διατομή σύρματος εμαγιέ. τ 3,300 -νηγη^ β. Διαμέτρου " ". ci? s 2,032 οηγη Οπότε. Η πραγματική πυκνότητα του ρεύματος θα είναι. ζ- ^ 'f. _Il5L - 2,52 Α/ον,νν,^ 3 " Είναι δεκτή γιατί παραπάνω αναφέραμε ότι έχουμε περιθώριο εκλογής I^^XPt 3,5

13 Η.Θ ΕΚΛΟΓΗ - II - ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΥ 10NQTIKQN. _Τ_Υ_Π_0_Σ Τ Υ Λ I Γ Μ Α Τ Q Η ^[Δεχδμαστε απλ<5 κυλινδρικό, με μόνη διαφορά ότι θα πρόπει να διαμοιράσουμε το τύλιγμα του δευτερεύοντος σε ΙΟ δίσκους. Καθένας θα φέρει τάση 440 V, για λόγους καλύτερης μόνωσης και ξιύξης του μετασχηματιστή. _Μονωτικ'α πρωτεύοντος/ Η υψηλότερη τάση σε κάθε φάση του μετασχηματιστή είναι 4400V. Το μονωτικό μας θα πρέπει να αντέχει σε τ'αση = 8800 V. Από τον πίνακα τυποποιημένων μονωτικών του εμπορίου εκλέγουμε μονωτικό Σελουζόλης που έχει πάχος 3 X 0,08= 0,24. Μονωτικά δευτερεύοντος. Επειδή έχουμε χωρίσει τα τυλίγματα του δευτερεύοντος (για κάθε φάση},;χαι κάθε δίσκος φέρει μεγίστη τάση ίση 440 V, τα μονωτικά μας θα πρέπει ^ α αντέχουν σε τάση 2 X 440 = 880 V. Εκλέγουμε λοιπόν μονωτικό Γκλασσέ Πάχους 0,05 μονωτικά ^ιετα^ύ πρωτεύοντος - δευτερεύοντος. ^ρ όσον πρόκειται για μετασχηματιστή υψηλής ισχύος με φυσική ψύξη Ιλαδιού, αφίνουμε διάκενο μεταξύ των δύο τυλιγμάτων, ίσο περίπου με 15 για την κυκλοφορία του λαδιού. ^ Δ ΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΗΝ ΙΟΥ ΠΡΩΤΕΥΟΝΤΟΣ Σειρά εργασίας. I) ενεργό ύψος πυρήνα. I Για λήψεις μετασχηματιστή και για ενεχόμενη αύξηση του μήκους των πηνίων κατά την κατασκευή αυτών, δεχόμαστε μη χρησιμοποιούμενο τμήμα, από το συνολικό ύψος του πυρήνα ίσο με 50'νη<η. Μας διατίθεται επομένως I ενεργό ύψος πρωτεύοντος ίσο με = mw,..

14 _Σπεζρες ανά στρώση ^ρωτε6οντο$; Αφού η δι,ιίμετρος του σύρματος του πρωτεύοντος είναι 4,II5-m>n κάθε δ^ρώση θα περιέχει κατά μέγιστο 400_ ^ σπείρες. 5.4,115.Χρησιμοποιώ το 5 γιατί συνδέω 5 σύρματα παράλληλα. g) Στρώσεις πρωτεύοντος. Για 58 σπείρες πρωτεύοντος θα έχω ; 3 στρώσεις, θα χρησιμοποιώ σουμε λοιπόν 3 στρώσεις που θα περιέχοί? από 19 σπείρες,- ί '5) Πάχος πηνίου πρωτεύοντος; ϊ)πειδώ έχουμε 3 στρώσεις και διάμετρο σύρματος 4,115 το-^'^^ ^ ' πηνίου πρωτεύοντος θα είναι: Ππι = 3.4,115 2 μονωτ. του 0, μονωτικά β β ) ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΗΝΙΟΥ Δ Ε Υ Τ : ίυ 0 Ν Τ 0 Σ I) Ενεργό ύφος πυρήνα για κάθε δίσκο; Σύμ(ρωνα με τα προηγούμενα μας διατίθεται ύψος ίσο με 400 ^*η. Αλλά, Ιεάν δεχθούμε μία απόσταση ίση με 2»η "ΐ για μόνωση και ψύξη τότε το ενεργό ύψος για κάθε δίσκο είναι: Ι2,445.2_ ^ 10 I 2) Σπείρες ανά στρώση δίσκου; θα έχουμε: Ενεργό ύψος δίσκου διάμετρος σύρματος δευτ/ντος 2,032 σπείρες ανά στρώση; 3) Στρώσεις κάθε δίσκου: Κάθε δίσκος θα περιλαμβάνει: Συνολικές σπείρες ΙΙ86_ ^^g σπείρες Αριθμός δίσκων 10 Για τις ΙΙ9 σπείρες θα απαιτηθούν 6,4 στρώσεις 18,7 Κάθε δίσκος θα περιλαμβάνει 7 στρώσεις που οι 6 θα έχουν από 18,7 σπέιρες και η τελευταία θα έχει 6,8 σπείρες.

15 4) Πάχος_πηνίου δευτερεΰοντος. Αυτδ το πάχος αντιστοιχεί στο πάχος κάθε δίσκου: θα είναι: Ππ2 3 Αριθμός στρώσεων X διάμετρο σύρματος X 6 μονωτ. 0,05 = =, 7 X 2,032 X 6.0,05 = 4, Οι διαστάσεις των τυλιγμάτων πρωτεύοντος και δευτερεύοντος δίνονται σε χιλιοστά.-

16 y.l.g A E Γ X ο Σ X Q P Ο Υ Σ ΙΑΗ ΡΟΠΎΡΗΝ A 222^25 Λ _ 1) Δκίμετρος κΰκλου περιγεγραμμένου περί τον πυρί^νσ. d = 150 2) Βσωτερίκ ή διάμετρος πηνίου πρωτεύοντος. ca + 2 μονωτ, των 3το»ν\ 'w)vv\ 3) ΕζοιτερικΥ^_διάαμετρος ττηνcov πρωτεύοντος X π.αχος πηνίου πρωτεύοντος = ,5 = Ι8Ι οηνη 4) Εσωτερική διάμετρος πηνίου δευτερεΰοντος διίκενα ελαίου των Ι5-*ν»ί =201-*viwj 5) ίξωτερικί^ δκίμετρος πηνίου δευτερεΰοντος, X πάχος πηνίου δευτερεΰοντος = ,26-209,5 6) Διάκενο μεταξύ ^ ο γειτονικών τυλιγμάτων. (ejl+2a) - (εξωτερική διάμετρο δευτερεΰοντος) ,5 = 70,5 'VΛw^ 7 Το διάκενο αυτά των 70,5 **»^» θα χρησιμοποιήσουμε για την κυκλοφορία του ελαίου ψΰξεως. Ά ρ α τα πηνία θα χωρίσουν στομ χώρο των μεταξΰ των κυρίων στελεχών Οτου σιδηραπυρήνα Υ π. ο ΛΟΓΙΣΜ ΟΣ ΑΠΩΛΕΙΑΣ ΧΑΛΚΟΥ Σειρά εργασίας. 1 _Μέση διάμετρος πηνίου πρωτεύοντος. Αυτή είναι ίση προς: (εσωτερική διάμ. πηνίου πρωτ/ντος) (εζωτερ. διάμ. πηνίου πρωτ/ντος) _ 168,5

17 -15-2) Μέσο μήκος μίας σπείρας πρωτεύοντος ((hj Αυτή θα εcval :ίμ^zπ χ μέση διάμετρο πηνίου πρωτ/ντος 3,14 X 168,5^530 3) Συνολικό μήκος σύρματος πρωτεύοντος ( ); ii Γ ηΐ.-cμ* = 58 X 530.Ιθ"^ '>*» 4) Ειδική αντίσταση χαλκού στους 75 C (ρ Ρ75 = Ρ20 [ifa (Θ2-8t[] = 0,016 [ΐ + 0,004 (75-20)] r0,0195'wj->v)vi>7 5) ^^μική αντίσταση πρωτεύοντος (R< ); R< =Ρ75. -ii-:0,oi95-22ΐ1* :»>R» 0,0Ι ) ί-ιέση δκίμετρος πηνίου δευτερεΰοντος; Αυτή θα είναι: φσωτερική δι<^μετρος πηνίου δευτ/ντδς) (εζωτερ. διαμ. ηπνίου δευτ/ντοτ) ,5 410,5.205, μήπος μιας σπείρας δευτ/ντος θα έχουμε I ^^μ2*π χ Μέση διαμ. πηνίου δευτ/ντος r 3,14 X 205,25 = 645 ^8^_Συνολικδ σύρματος δευτερεΰοντος (^2 ): ^2 =^Ζ ^μ2=ιι86 X 645.Ιθ ^= 765 9) Ωμική αντίσταση σύρματος δευτερεΰοντος (R )1 R2 Ρ75 = 0, Ι ^ ζ 4, 5 Ω. Ι0^_Απ(5λειβι_εκ χαλκού πρωτεύοντος (Pj^Oj ^X^z5.Rλ. ΙΛ% = 3.0, ,4 = 127^,4 W II) Απώλειες εκ χαλκού δευτ/ντος_(ρχ22λ I X2=3.R Ι?φ =3.4,5.7, W

18 ϋ1_^^2λϋί]5_122^_ Ζίωλειών_εκ_χαλκο(5_(Ρ222 ΡΧ= Ρχΐ + Ρχ2 = 1278,4+773,6 = 2052 W = 2052 Ψj Κατά συνέπεια είμαστε σ Ι(ρωνοι προς την συγγραφή υποχρεώσεων (Ρχ 2100 τ) ^. Ι Υ Π ΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΒΑΡΟΥΣ ΧΑΛΚΙΝΩΝ Σ Υ Ρ Μ A Τ Σειρά εργασίας; Βάρος χαλκοΰι Kjc8,9.I0^Kjv /τη'^ (εκ πινάκων) ϋ,^ογί^ος πρωτεύοντος (Uf}: Και γιο τις τρεις φλασεις θα έχουμει υ<=3.9ι4ΐ : 3.65.Ι0"!30,74 = 5994,3 60.ΐο'^^γν»» 3) Βάρος χαλκού πρωτεύοντος (^ι )ι Αυτά είναι: <3<:Κ^.υ-, ϊ8,9.ι0^.60.ιθ'1: 53,4 = 53,4 Κ ^ 4) _'Όγκος δευτερεΰοντος χαλκού ( Ug); Και για τις τρεις φάσεις δευτερεύοντος θα έχουμε: , U2 ζ 3.<32.-(.7 =3. 3, ζ 7,57.10 om 5) Βέαρος χαλκού δευτερεύοντος (3^): Το βάρος αυτά θα είναιί <07 =Κ^. Π2ζ 8,9.Ι0'^.7,57.10*^=67,3 ' il. Συνολικά βάρος χαλκού (9o_j; θα είναι: =<04^92-53,4 + 67,3 = 120,7 Κ^ = 120,7 Κ γ j ΚΓ.3 Υ Π_0 Λ 0_Γ_Ι_Σ_Μ_0_Σ Β_Α_θ_Μ_0_Υ ΑΠΟΔΟΣΕΩΣ( Ν). θα έχουμε: Ρφ. συνθ Ν : 97,3?ί Ρ Ρφ,συνθ2 Ρ Ρχ 100, Και σαυτή την περίπτωση είμαστε σύμφωνοι προς τη συγραφή υποχρεώσεων ( Ν 97,30?ί ).

19 Jf^n Ο Α Ο Γ Ι Σ Μ Ο Σ Σ Υ Ν Ο Λ Ι Κ Ο Υ Π Ο Σ Ο Σ Τ Ο Ύ Ο Μ Ι Κ Η Σ Π Τ Ο Σ Ε Ο Σ Τ Α Σ Ε Ο Σ ( Eg ^ Υ Π Ο A Ο Γ I Σ Μ Ο Σ Σ Υ Ν Ο Λ Ι Κ Ο Υ Π Ο Σ Ο Σ Τ Ο Υ Π Τ Ω Σ Ε Ο Σ Τ Α Σ Ε Ω Σ Ε I Σ Κ Ε Δ Α Σ Ε Ω Σ Σειρά epyaocac. 1) Μέσο ui^koc μια^ σπείρας πρωτεύοντος - δευτερεΰ^ντος; θα άχουμε. Τιι,,Ι^^οο μήπος μιας σπείρας πρωτ/ντος) (Μέσο μήκος μιας σπείρας Δ/ντος) -., ^ _530_ , ) Ενεργά ΰψος τυλίγμ(^των; h = x π η νίου π ρω τεύ ο ν τ ο ς : d : 1 2,4 4 4»»ιν»ι π η νίου δ ε υ τ ε ρ έ υ ο ν τ ο ς. t = 4,26 '»**ν*ι 5 L «5 2 i2 5. δ ια κ έ ν ο υ μετα ξύ πρωτ /ν τ ο ς - δ ευ τ ε ρ ε ΰ ο ν τ ο ς ; C = 1 5 'n jw i 6 ) Συνολική αυτεπαγωγή εκ σκεδάσεως, Ες = Ε ςο η^ ί ς^ Ις-Ι25 η?(4ί-) ( -? ^ + C. ΙΟ' = V) 3 = T?R-R«^ (.0,0124 0,00426 ο,οΐ5).ιθ'* 0, ,27.10 Η =127 μη 7) Συνολική πτώση τάσεω^ εκ ^εδάσεως_χ7 )_._βα_έχου{αε. ν'ς 5 ωεςιίφ ; 2πΕΣς.Ι ιφ = 2.3, ,4 s 6,27 Υ. 8) Συνολικό ποσοστό πτώσεως τάσεω^ εκ σκεδάσεως (Ες). 11^-τηη Ιί^-ΙΟΟ (>»^2-2,9?ί Ες = I I _ ^ r I 0 0 ν'φ ηυφ 0,

20 Α.2 Ϊ-3_0_Α_0_Γ_Ι_Ε_Μ_0_Σ 5_Υ_3_0_Α_Ι_Κ_0_Υ Μ_Ι_Κ_Τ ο Υ Π _2_Σ _0_Σ _Τ _0_Υ 3.Ϊ_ 0 _ Σ _ Ε _ 0 _ Σ Τ_Α_Σ_Ε ω ς ^ t ) : ε=βλσυνθ^+εςημθ2 + - ε ημθ 200 2, ,9.0 + (2»9»Ι ~ ) ,09?6 (Δεκτήν). Mil Ε_Α_Ε_Γ_Χ_0_Σ Τ_Η_Σ Φ_Α_Σ_Ι_Κ_Η_Σ Τ_Α_Σ_Ε_Ω Σ ί ί Λ Λ - νιφ Ειφ ^ 4495 Ι+Ο,ΟΙ.ε 1+0,01.2, V = 4,4 Κν {ΰα@ η ζητούμενη). Mil ϊ_π_0_λ_0_γ_ι_σ_μ_0_σ Π_0_Σ_0_Σ_Τ_0_Υ Ϊ_Α_Σ_Ε_Ω_Σ Δ_0_Κ_Ι_Μ_Η_Σ Β_Ρ_Α_?_ϊ_Κ_?_5_Α_Ω_Σ_Ε_Ω_Σ_(ε_ β). ε βρ = = "(2,05 2,09 = 3,55% (Δεκτύ) «1 Ε_Λ_Ε_Γ_Χ_0_Σ Ι_Ι_Ξ_Ε_Ω_Σ 5 i2i_ g][aofag Ι1_Ελεύθεβ!}_επι ξβάνε ι«_σιδ2β πυβΐίνα: Η μύνη ελεύθερη επιφάνεια δια την ψύξη του σιδηροπυρύνα εύναι η επιφάνεια των ζυγωμάτων: αυτιί εύναι ίση προς; ( Επιφάνεια διατομών ) + ( Επιφάνεια κορμού ) = = (4.150) + 2(2.12,72.66, ,11,8.66,605) = 7132,6 2)_Απο ΐάκ υνσγ ισχύθ5_απωλειών_εκ_μ 2ου5_του_σιδ]} θπυ2ΐ5νβ5; Για φυσικιί ψύξη με λάδι γνωρίζουμε άτι για τον σιδηροπυρήνα απαιτούνται 8 ως 10 c*nvw απωλειών. Κατά συνέπεια η επιφάνεια του σιδηρβπυρι^να θα απομακρύνει στην προκειμένη περίπτωση, ισχύ απωλειών ίση προς: '^^32,6 ^ γ^2,5 Wc-Hs 9

21 Οι διαστάσεις του ζυγδματος σε χιλιοστά. 127,2 Ό ψ η απί το Β,κ Τομή με αξονα τομής τον Γ. ^ - Κάτοψη και Τομή άξονα τομής τον Δ.

22 32_Ελεύθε23_επΐ5ίνβι«_π3νίβυ_52ωτεύ ντ. 3 X π X εξωτερικιί διάμετρβς πηνίβυ πρωτεύοντος X ενεργύ ύφος πυρί^ν I X συντελεστύ χρησιμοποιήσεως = - 3 X 3,14 X 18,1 X 40 X β,5 = 3411 Εσωτερική 3 X π X 20,1 X 40 X 0,5 = 3788 Εξωτερική 3 X π X 20,95 X Η συνολική ελεύθερη επιφάνεια των πηνίων είναι; = crn'^ Εάν δεχθούμε 18 ctt,v W «Η απωλειών, τάτε η επιφάνεια των πηνίων θα μπορεί να απομακρύνει συνολικά ισχύ απωλειών ίση με: W olh s 6)_Απομάκρυνση συνολικής ισχύος απωλειών; 792, = 1631,5 Wo-tts Ρα = Pc+ Ρχ » 2714 Wo.tl5 _Απίστασ]}_δοχε ίβυ_απά_τα_πτ]νία2^ Η υψηλάτερη τάση την οποία θα φάρβυν τα πηνία είναι η πολική τάση του δευερεύβντβς, αυτή είναι προς: ν^π = i T ν4φ = 1, = 7621 V - 7,6 KV. Το λάδι ψύξης κανονικά πρέπει να παρουσιάζει μονωτική αντοχή πάνω απά 100 Κν/^η. Με ασφάλεια δεχύμαστε 3 ΚΥ/ί^^άτε για μάνωση του δοχείου ψύξης απά τα πηνία Υ.Τ. θα πρέπει να υπάρχει μεταξύ τους μια «κάσταση ίση με; 7,6.Ιθ"^,,. --- S"

23 22 Τβ μι^κβς τβυ όβχείβυ ψύξεως θα είναι: 2 (ol+ 2α) + (εξωτερική διάμετρο πηνίου δευτ/ντβς) + 2 (απίσταση πηνίου και δοχείου) , = 820 τη>η 22_ ί β5_* Χ ί Η_ί1;^έ ϊ Αυτά θα είναι: (εξωτερική διάμετρος πηνίου δευτερεύοντβς) + 2 (Αποστάσεις πηνίων και δοχείου) + (ανάχύ για συνδέσεις) 209, = 56θ τη»η 4l_IXi S_ 2 i H_il:^^ S : ϊέλος το ύψος του δοχείου ψύξεως θα είναι: (Συνολικά ύψος σιδηροπυρήνα) + 2 (τεμάχια συσφίξεως πυρήνων) + (ανβχύ για συνδέσεις) = θ = ΙΙθ6 imm Οι ανωτέρω διαστάσεις είναι οι ελάχιστες δυνατές του δοχείου ψύξεως. Δεχόμαστε για ανώτερη κατασκευή τις παρακαίω διαστάσεις: α. Μ^κος 850 νγ>νη β. Βάθος 600 «'«ι γ. Ύψος 1150 wwi Τβ δοχείο ψύξεως θα κατασκευασθεί με επίπεδες επιφάνειες. ί! _ Ε Λ_Ε_Γ_Χ_0_Σ Κ_Α_Τ_Α_Λ_Α_Η_Λ_0_Τ_Η_Τ_Α_Σ Τ_0_Υ Δ_0_Χ_Ε_Ι_0_Υ Ψ_Υ_Ξ_Ε_Ω_Σ 5 βί_ ϊ2 ί2 1.- Κατ'αρχάς οι διαστάσεις του δοχείου ψύξεως είναι μικρότερες από εκείν που προβλέπονται από την σηγραφό υποχρεώσεων (1000 X 500 X 1250 ). 'Αρ^ ^αυτύ την άποψη είναι δεκτές.

24 2 )_Συνβλι,κι5_επΐ2άνει«_^ύ εω2_του_δο^είου; Αυτι^ θα είναι; 2 X ( μι^κβς + βάθος ) X ύψος 2(85 + 6θ) ΙΙ5 = Εάν διαιρίσουμε την επιφάνεια αυτιί των με την συνβλικι^ ισχύ απωλειών του Μετασχηματιστι^ μας, Ρα = 1714 W θα έχουμε: cwiywatt απωλειών Το δοχείο ψύξης που υπολογίστηκε είναι κατάλληλο γιατί για δοχεία ψύξης με επίπεδες επιφάνειες απαιτούνται 20 om'ywatt.'αρα το δεχάμοστε. Οι διαστάσεις του δοχείου ψύξης δίδονται σε χιλιοστά. 5_ί]_κ_2_ί_5_Ε_ϊ_Α_ι Καβάλα Σεπτεμβρίου 1985 Καβάλα 10 Σεπτεμβρίου καθηγητι^ς Οι συντάξάντες ΜΟΥΣΑΔΕΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΒΑΛΣΑΜΙΔΗΣ ΣΤΑΥΡΟΣ ηλεκτρ/γος μηχαν/κίς ΜΑΛΚΙΔΗΣ ΙΩΑΝΙίΗΣ