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1、华中科技大学电气与电子工程学院电磁装置设计原理三相串联电抗器设计作业姓名学号班级2010/1/1目录电抗器额定值与技术要求1铁芯参数设计11.铁芯直径12.线圈匝数13.主电抗计算14.线圈设计25.绝缘设计36.绝缘半径计算37.线圈漏抗压降4&线圈导线长度49.线圈损耗510.线圈重量511.铁芯损耗512.温升计算6设计结果6附图一：电抗器外部尺寸示懣图8附图二：电抗器铁芯及绕组截面尺寸示意图8电抗器额定值与技术要求额定容量SN=480V系统电压10kV相数m=3所接线圈额定电压UL=381V线圈额定电流I
2、=419A额定频率f=5OHz总损耗PR<7000W希望总电抗标幺值在1〜1.025之间温升T<125K铁芯参数设计1.铁芯直径D,=KD4SNm=0.0644803=0.213m取D=0.22m,采用DQ133-30硅钢片，查表5-1得铁芯叠压系数Kdp=0.95芯柱有效截面积Az=318.6xl0-4m2铁觇有效截面积Ae=344.6xl0-4m2角重GA=95.1kg铁芯最大片宽BM=210mm铁芯总叠厚△m=186mm铁觇片高bem=195mm2.线圈匝数初选铁芯磁密B'=0.90T初选主电抗比例系数Km
3、'=0.85线圈匝数W=INTKm,-UL2Trf-B,-Az=513・主电抗计算初选单个气隙长度6=5mm气隙数n=10铁芯饼高度HB=50mm气隙磁通衍射宽度£=6iTln6+HB6=3.82mm由于AzKdp=A0B0=3B02B0=Az3Kdp=105.45mm取B0=105mm,所以A0=3B0=315mm,所以气隙磁通衍射面积为A62=A0+EB0+£-A0B0=1617.44mm2气隙等效导磁面积A6=AzKdp+A62=35154.3mm2主电抗Xm=8Tr2-f-W2-A6n-6xl0-7=0.
4、72195n主电抗压降Um=I-Xm=302.5V铁芯中的实际磁密Bz=Um27T-f-W-Az=0.83805T4.线圈设计初选线圈HA=150mm线圈高度估计值HL=n-lHB4-nS-HA=350mm初选裸导线a=3.75mm,b=10mm,导线绝缘层厚度0.5mm带绝缘导线al=4.25mm,bl=10.5mm查表4・13得,SL=36.64mm2初选电密J=2xlO6A/m2端部进线，所以pp=l并绕根数M=IppSL-r«6.-.NB-MB=M=6取NB=6,MB=1电流密度J=lpp-SL-M=1.
5、906xl06A/m2取每层匝数WH=6轴向绕制系数为1.015,幅向绕制系数为1.05,所以线圈实际高度HHH=1.015WH+l-NB-bl=447.62mm线圈电抗高度Hx=1.015WH-NB-bl=383.67mm由于取WY1=WY2=WY3=WY4=INTW/4«18所以NH1=NH2=NH3=NH4=WYWH=186=3线圈幅向厚度BHl=INT1.05xMB-NHl-al+NHl-lx3x0.12=14mmBH2=INT1.05xMB-NH2-al+NH2-lx3x0.12=14mmBH3=INT
6、1.05xMB-NH3-al4-NH3-lx3x0.12=14mmBH4=INT1.05xMB-NH4-al4-NH4-lx3x0.12=14mm5.绝缘设计系统电压为10kV,查表4-16得线圈到上下铁辘高度为Hsl=Hs2=Hs=75mm相间距离为Cx=45mm6.绝缘半径计算由于A0=315mm,B0=105mm,绝缘距离C0=45mm初选绝缘厚度60=0.5mm气道宽度SSl=15mm所以线圈尺寸（见设计报告最后的附图）Al=A0+2C0=405mmA2=Al+2BHl=433mmA3=A2+2SSl+4
7、60=465mmA4=A3+2BH2=493mmA5=A4+2SSl+460=525mmA6=A5+2BH3=5553mmA7=A6+2SSl+460=585mmA8=A7+2BH4=613mmBl=B0+2C0=195mmB2=Bl+2BHl=223mmB3=B2+2SS14-460=255mmB4=B3+2BH2=283mmB5=B4+2SS14-460=315mmB6=B5+2BH3=343mmB7=B6+2SS14-460=375mmB8=B7+2BH4=403mm铁芯中芯柱距离M0=A8+Cx=658m
8、m线圈平均长度Ap=12A8+Al=509mmBp=12B8+Bl=299mm线圈平均厚度BH=12A8-Al=104mm5.线圈漏抗压降等效漏磁面积AQ=23BHAp+Bp+AlBl-A0B0=0.1019m2洛氏系数pL=l-A8-A0wHx=0.7528线圈漏电抗Xa=8ir2-f-W2-pL-AQHxxl0-7=0.2053n漏抗压降Ua=I.Xa=86.036V
