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鲁东大学继续教育学院变压器课程设计-兰州交通大学

作者:高考题库网
来源:https://bjmy2z.cn/daxue
2020-11-25 21:12
tags:变压器

重生上大学-重生上大学

2020年11月25日发(作者:纪英林)




电气

2013

级“卓班”


企业课程(电机学)实习与实训报告


评语:





10




10



实习报告


20



实训过程


20


< /p>


实训报告


30

分)



小组答辩


10



总成绩


100




业:

电气工程及其自动化


级:


名:


号:


指导教师:



兰州交通大学自动化与电气工程学院


2015

7

25



企业课程(电机学)实习与实训报告


1

实习报告


1.1

实习项目


1.1.1

实习项目

1


时间

2 015-7-22

,上午

8

00

12: 00

地点

:中国北车集团兰州机车厂


指导教师

:张红生


实习内容

:了解电机生产、制造的工艺流程及测试方法


今天,我们来到了中国北车兰州机车厂了解电机生产、制造的工艺流程及测试方


法。兰州机车厂隶属中国北方机车车辆工业集团公司,是西北地区机车检修的重

< br>要基地,目前检修的主要品种有东风系列内燃机车和韶山型电力机车。

< br>北车兰州机车有限公司是中国北车股份有限公司的全资子公司,始建于

1954

< p>年,


是我国西北地区唯一的内燃机车、电力机车检修基地,铁路工程机械制造基地和


规模最大、品种最全的工矿机车制造基地,属国家高新技术企业。今天,在老师


的带领下,我们来到了兰州机车厂进行了认识实习。


在 进入厂区前,工作人员给我们详细地介绍了相关的注意事项,我们了解到厂区


内部的设备 大多都是


带电设备,不能直接


触摸,以免发生危险,

< p>
同时也给我们介绍到


中国北车兰州机车厂


是中国北 车集团下属


的分公司,主要承担


机车的保养和修理任

< p>
务。

当机车运行到

120


万公里时就必须要 进


厂检修。检修也是一


步一步完成的,他们

厂里的各个车间分别


承担着不同的检修任


1

内燃机车主发电机转子

务。


- 1 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


进入车间,我们在一个老师的带领 下,从外向里开始参观。首先我们参观了电


机车间,

观看了电机部件


的生产,

电机的拆卸及组


装。

进入车 间后,

我们看


到了正在检修的内燃机


车主发电机 的定转子

(如


1

和图

2

所示)

,在发


电机转子的转子上,

绕着< /p>


一系列的励磁绕组,

励磁


绕组是可以产生磁场的< /p>


线圈绕组,

有串励和并励


之分的,

发电机内用励磁


2

内燃机车主发电机定子

绕组,可以替代永磁体,

< br>可以产生永磁体无法产生的强大的磁通密度,且可以方便调节,从而可以实现大


功 率发电。在发电机的定子绕组上,绕的是发电机的电枢绕组,电枢绕组由一定


数目的电枢 线圈按一定的规律连接组成,他是直流电机的电路部分,也是感生电


动势,产生电磁转矩 进行机电能量转换的部分。线圈用绝缘的圆形或矩形截面的


导线绕成,分上下两层嵌放在 电枢铁心槽内,上下层以及线圈与电枢铁心之间都


要妥善地绝缘,并用槽楔压紧。


接下来,工作人员又带我们了解了机车上的电压互感器,电压互感器的实质< /p>


就是一个带铁芯的变压器,它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次

< p>
绕组上施加一个电压

U1

时,在铁心中就产生一个磁通

φ

,根据电磁感应定律,则


在二次绕组中就产生一个二次电压

U2

。改变一次或二次绕组的匝数,可以产生不


同的一次电压与二 次电压比,这就可组成不同比的电压互感器。


最后,

我 们又参观了电器车间,

进去后就可以看到组成机车电气系统的分立元


件的 生产和检修,车间分为了两部分,一部分用于机车电气系统中一些较大部件


的检修,生产 和加工;另一部分是一些机车电气小部件及控制开关的检修生产。


通过 今天的参观实习,我对电机的检修与生产的工艺流程有了进一步的认识,不


仅见到了原来 在课本上学过但却没有实际见过的东西,也学到了原来在课本上学


不到的知识,让我深刻 的认识到将理论转换为实践的重要意义,在以后的生活和


工作中,我要不断的充实和丰富 自己,不放弃任何能够锻炼自己的机会,让自己


能够学习到更多的知识。


- 2 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


1.1.2

实习项目

2


时间

2015-7-22

,下午

2

30

4: 30

地点

:甘肃宏宇变压器有限公司


指导教师

:张红生


实习内容

:了解变压器生产、制造的工艺流程及测试方法


今天,我们在老师的带领下来到了兰州宏宇变压器有限公司进行参观实习,


了解变压器的相关生产,制造的一系列的工艺流程,变压器是用来改变交流电压


大小的电气设备。根据电磁感应原理,以相同的频率,在两个或者更多的绕组之


间,< /p>

变换交流电压和电流而来传输电流的电气设


备,就是利用的磁生电和电生磁 。


首先,

我们大致参观了解了变压器的各个组


成部分,它是由铁芯,绕组,附件,温控装置组


成的。铁芯:由硅钢片叠 成,是完成电能

--

磁能


--

电能的转换 的主体。

(如图

3

所示)

绕组:

包 含


3

变压器铁芯硅钢片

初级线圈和次级线圈,

一次线圈是将原边电能引


进变压器中完成 励磁作用,二次线圈是将磁能转换成电能并传送出去,线圈通常


是依靠三角型或星型连接 的。附件:绝缘体,包括初次级绝缘,匝间绝缘和与铁


芯和外壳之间的绝缘。温控装置: 变压器均有温度过热保护装置,过热保护装置


主要是通过在低压线圈中的热敏电阻实现的 变压器温度检测与控制。铁芯硅钢片


的工艺包括纵剪,

横剪,

< p>变压器铁芯叠装以


及变压器的涂漆和绑扎。

纵剪的主要部分就


是调刀和试剪,在调试过程中要注意间距,


以保证在裁剪过程中硅钢片 的边缘不会出


现毛刺,

波浪等现象。

试剪出来的硅钢片一


定要符合图纸的要求,

一旦出现偏差,

必须


要调整滚剪刀,直至合格。


横剪的机械化程度较高,

在生产过程中


只需要调好机器,

调整好程序,

在 试剪合格


后,就可以大量机械裁剪了,一般用厚度为

4

变压器铁芯的涂漆


0.3mm

的冷轧硅钢片,因为冷轧硅钢片具有具有更高一级的晶粒取向当磁力线方


向沿碾轧方向时导磁的性能是最好的,并且冷轧硅钢片还具有较低的线性磁滞伸


缩和较小的应力敏感度。


变压器铁芯的叠装是最重要的一道工序,叠 装的好坏会直接影响到变压器铁


- 3 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


芯的性能,我们所参观的是采用三 柱式全斜接的一种叠片方式,变压器铁芯的铁


轭多采用的是多级阶梯形截面。大型的变压 器的漏磁场很强漏磁在铁芯柱表面最


小级叠片内产生的涡流较大可能会引起局部过热,所 以将铁芯表面最小级的硅钢


片沿长度方向开槽,做成二拼,三拼等,来减小遏流。


变压器涂漆的是为了防锈,如果变压器铁芯生锈,将大大降低变压器的寿命< /p>


以及变压器的性能,变压器的铁芯柱绑扎采用玻璃纤维粘带绑扎。

(如图< /p>

4

所示)


接下来,我们又了解到了变压器的绕组工艺,变压 器的绕组工艺分为高压绕组的


分段圆筒式绕制和低压绕组箔式绕制。变压器的绕组构成设 备的内部电路,它与


外界的电网直接相连,是变压器最重要的部件。高压绕组通常套在最 外面,引出


分接头比较方便,高压侧的电流较小,引出的分接引线和分接开关的载流部分 截


面小,开关接触部分比较容易解决。低压绕组在绕制过程中要注意匝数校对,铜


箔边缘的毛刺和不平等现象。

(如图

5

所示)< /p>


最后,

我们简单地了解到了变压器的 测


试,

变压器的测试分为六个部分:

绝缘电阻

< p>
测试;工频耐压试验;变压器的负载损耗;


变压器的空载损耗;倍频以及局 部放电测


试。


通过今天的认识实习,

加深了我对变压


器构造以及参数方面的了解,

在参观实习的


过程中,

我们有不明白的地方向工作人员提


问时,

他们都能够为我们详细讲解,

让我对


变压器知识又有了更新、

更深的认识,

对我


接下来所进行的变压器设计收益颇丰。

5

变压器绕组


1.2

体会




虽然只是短暂的实习,却让我了解到了许多有关变压器和电机 的知识,也丰


富了我的理论基础。参观后的最大感慨就是,在整个变压器的制造工艺与流 程中,


绝大部分是手工完成,自动化程度不高。相比于现在的科技,变压器的制造却显< /p>


得如此“原始”

,这让我不得不思考,究竟怎样才能让变压器制造的自动化 程度提


高,这也许会在以后的学习中慢慢得出结论吧。与此同时,我对电机的定、转子< /p>


结构有了一个基本的了解和认识,对于电机学中的有些概念与结构图有了更清晰

< p>
地认识,顿时感到豁然开朗了许多。然而遗憾的是,师傅们讲解的还是不够清晰

- 4 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


与透彻,我任然有许多困惑与不解 ,希望在以后的学习中通过自己的努力解决掉


这些问题。最后,通过老师的讲解,我大体 了解了相关知识。


通过这两次次的实习,我渐渐明白,每个行业的电机 都有其独特的一面,都


在本行中发挥着重要的作用。因为电机所处的行业决定了其功能与 性能,也决定


了其特殊的技术要求。这让我更坚定了以后的学习,也对电机有了更浓的兴 趣,


希望在以后学到更多有关电机和变压器的知识。

< br>首先:作为一名大学生,实习实践是学生对专业知识的进一步巩固和认识。


也是我 们顺利融入社会的一项有利保障。因为学生自古以来都是以学为本,社会


实践的机会机会 相对较少。因此,对于我们来讲,动手能力是我们能成功就业的


关键。同时生产实践,也 是对我们协作能力,处理同学关系的一次锻炼。


其次:对于学校而言, 学校作为社会人才的培养单位,有义务和责任为学生提供


学习和实践的条件。实习实践作 为学校人才培养的重要环节之一,是学校建立学


-

社会

-

学校三线一体的一个重要举措。

生产实习过程中学生需遵守学校 生产实习


规定和要求,并能够按时完成老师布置的工作,如做好笔记,完成实习报告等。


学校在生产实习中通过分组的教学模式,使学生建立一定得团队意识。大学给我


们将来工作学习提供了实践的舞台,因此我们才能为将来顺利进入社会做好准备。


再次:对于公司企业,实习实践是一种对用人单位和学生都有益的人力资源


制度安排。对于拥有具有生产实践经验的员工而言,是企业发展储备人力资源的


措施。任用具有实践经验的员工可以降低公司和企业的经营成本。因此大范围的


选择人 才,培养和锻炼具有实践经验的大学生,是为迎合社会需求的重要举措,


也是作为用人单 位的公关手段。



2

实训报告


2.1.1

设计题目及具体任务


设计一台三相配电变压器,与该变压器相匹配的数据如下所示:


容量:

40kV

A

额定电压:

1

0

±

5%/0.4

kV


额定频率:

50Hz

相数:

3


联接组别:

Y

, yn12

冷却方式:

ONAN


短路阻抗:

4.0%

短路损耗:

990W


空载损耗:

290W

绝缘等级:

H


效率:在功率因数

cos

φ

0.8< /p>

(滞后)的满负载时为

95%


执行标准:

GB20052

2006

三相配电变压器能效限定值及节能评价值


- 5 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


因为该设计产品为小容量的变压器 ,在这次的三相配电变压器的电磁计算与


结构设计过程中,主要做的就是变压器的额定电 压和额定电流的计算,铁芯直径


的确定,计算绕组的数据,高低压侧绕组匝数的确定,高 低压侧绕组匝数的分配,


变压器高低压侧导线的选择以及两侧线圈尺寸的计算,绝缘半径 的计算等基本参


数的确定。因为引线损耗与各种附加损耗较小,所以根据经验公式可将其 忽略。


当负载损耗过大时,要重新进行匝数分配,直到符合要求为止。变压器的空载损< /p>


耗主要是铁芯损耗,它由磁滞损耗和涡流损耗组成。影响空载损耗的主要参数是

< p>
芯柱和铁轭的重量,不符合要求时,主要调节这两个参数。绕组对油温升是整个

计算过程的难点,主要是有效散热面积的确定非常困难。温升是指变压器绕组或


铁芯 的温度与周围冷却介质的温度之差。所以计算出的高低压绕组对油温升符合


要求。


2.1.2

设计思路分析



在设计变压器时,我先根据《中小型变压器实用全书》一 书中第五章第


二节内容:基本参数的确定,先了解计算过程,即先根据所给数据算出高低 压侧


额定电压额定电流,再是铁芯直径与绕组数据的计算,接着根据以上数据求出绕


组电阻以及铁芯的数据,在最后是电压器的阻抗和其他参数的计算。在计算的过


程中了解各个量之间的关系,再根据《计算机辅助电机设计》一书中第二章第一


节内容:

MATLAB

基础以及

《计算方法》

中 关于

MATLAB

的介绍,

进行

MATLAB


编程;在编程的过程中,在可变范围内不断调整一些可变参数的值,直到满足设


计要求并且为最优参数为止。


在设计过程中,首先根据题目 中所给出的变压器的高低压侧的联接方式和联


接组号以及高低压侧的额定电压即可以算出 此变压器的高低压侧的相电压,线电


流和相电流,根据变压器的容量

S< /p>


N


和相数

m

可以计算出变压器的每 柱容量

S


Z



根据查阅 资料所得出的经验系数

K


Z


即可以计算出变压器 的铁芯直径

D.


根据铁芯直径

D

,查阅 相关资料中的表格得出铁芯的净截面积

Sc

和三相角重


G


0


。在计算高低压侧的绕组匝数时,我首先初选一个磁通密度< /p>

Bm1

1.7T

,根据


初 选出的磁通密度可以算出匝电势

e


t


再根据匝电势算出低压侧的匝数,

再由低压


侧匝电势确定一个磁通 密度

Bm

由匝电势即可以算出高压侧最大分接匝数、

< p>额定


分接匝数和最小分接匝数。


变压器高 低压侧的匝数分配,根据资料,我将高压绕组分为

15

层,其中内线


4

层,外线圈

11

层,低压绕组分为

2

层,进而计算出低压侧的每层匝数和高压


- 6 -



企业课程(电机学)实习与实训报告


侧的层最大匝数。


在选择高低压侧导线时,初选一个电流密度,高压侧电流密度为

3.4A /mm?


低压侧电流密度为

3.45A/mm?

算出导线截面积

A

再有查表得出一个导线截面积非


常接近

A

的值,

重新确定高低压侧的电流密度 ,

查表从而确定高低压侧导线规格,


在计算线圈尺寸是,我首先算出每层 导线之间的气隙长度,假定每层导线间的气


隙不变,再确定高低压绕组的幅向尺寸和轴向 尺寸。


结合铁芯与低压绕组间的距离,主空道距离,高压绕组两线层之 间的油道距


离,相邻两柱绕组之间的距离和最先算出的铁芯直径可以算出低压绕组平均半 径,


高压绕组内层平均半径,高压绕组外层平均半径和铁芯及绕线的中心距

M


0



1.1.3

计算流程图


计算流程图(如图

6


- 7 -



企业课程(电机学)实习与实训报告



6

三相配电变压器的电磁计算与设计流程图



2.1.4 MATLAB

程序


MATLAB

程序见附录一


- 8 -


安徽大学校医院-安徽大学校医院


武汉大学浙江大学-武汉大学浙江大学


大学四年学费多少-大学四年学费多少


大学课程表时间-大学课程表时间


胡北师范大学-胡北师范大学


大学当财务-大学当财务


大学生爱校-大学生爱校


东方吧大学-东方吧大学



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