數(shù)模論文-電力變壓器(編輯修改稿)
2025-07-25 14:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 然后用matlab軟件對上述結(jié)果進(jìn)行曲線擬合，得到下列圖表：因此，根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)時，鐵芯柱截面的利用率最大為 ，即優(yōu)化后的鐵芯柱截面外接圓的直徑為。（二）優(yōu)化基礎(chǔ)上公差帶的計算 由（一）可知優(yōu)化后鐵心柱的外接圓直徑為，將此作為孔與軸的基本尺寸，記為。假定電力變壓器的線圈（孔）和鐵心柱（軸）的配合機(jī)制為基孔制，則孔的基本偏差代號為，相應(yīng)的，根據(jù)一般情況下大尺寸分段（）的同級配合的原則可知，軸的基本偏差代號為. 根據(jù)機(jī)械設(shè)計的要求和知識可知，基礎(chǔ)尺寸在的范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)公差因子的計算公式如下： 由于設(shè)計的要求，公差等級可取IT5到IT13，但因?yàn)楣畹燃壍挠嬎惴椒ㄊ穷愃频?，故可以以公差等級IT8為例，來計算優(yōu)化后外的公差帶。查閱相關(guān)資料可知： 在IT8時,在基本尺寸分段表（見附錄三）中的主段落尺寸上屬于的范圍，于是可得此尺寸分段的基本尺寸為 從而得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差因子為： 根據(jù)尺寸500mm時公差等級IT5——IT13的標(biāo)準(zhǔn)公差計算表（見附錄二）得到孔與軸的公差為：同時根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（見附錄四）可得標(biāo)準(zhǔn)公差值為。根據(jù)題設(shè)條件可知外接圓的直徑要稍大，所以軸（鐵心柱）的最小尺寸為。根據(jù)機(jī)械設(shè)計方面的知識，分別求得孔與軸的最大和最小極限尺寸，以及他們之間最大和最小間隙，以及配合公差。即：對于孔：最大極限尺寸：最小極限尺寸：對于軸：最大極限尺寸：最小極限尺寸： 孔與軸的最大間隙：孔與軸的最小間隙： 孔與軸的配合公差：綜合以上數(shù)據(jù)得出一下圖表：表45 公差帶計算表單位：孔軸基本尺寸上偏差（基本偏差）下偏差（基本偏差）標(biāo)準(zhǔn)公差最大極限尺寸最小極限尺寸最大間隙最小間隙配合公差由此得到的結(jié)論是：當(dāng)外接圓的直徑（孔與軸的基本尺寸）時，線圈內(nèi)筒的公差帶是，鐵心柱外接圓的公差是。4．3 模型三的建立與求解問題三要求是分別針對問題一和問題二的情況，給出增加油道后鐵心柱的設(shè)計，并指出油道位置。首先，確定冷卻油道的個數(shù)。因?yàn)殍F心柱外接圓的直徑在范圍內(nèi)，查下面題給的冷卻油道數(shù)的選擇表，得半圓中的油道個數(shù)為個。表46 油道數(shù)選擇表鐵心柱直徑半圓中油道個數(shù)其次，確定冷卻油道的具體位置。因?yàn)橛偷赖姆植际巧舷聦ΨQ的，所以只要考慮上半圓中油道的位置即可得到整個圓中四個油道的具體位置。運(yùn)用目標(biāo)規(guī)劃模型可以得到油道分布的最佳位置，即圓被油道分割成的五部分的面積相似程度最高。最后，運(yùn)用lingo軟件求解目標(biāo)規(guī)劃模型得到相應(yīng)的最具利用率的鐵心柱截面面積。 （一）針對問題一： 問題一已經(jīng)得到最優(yōu)的鐵心柱級數(shù)為14級，加入油道僅僅影響各級厚度，最優(yōu)油道依然不變?yōu)?4級，因?yàn)橛偷朗巧舷聦ΨQ的，所以只要考慮上半圓的雨哦噠哦位置即可得到四個油道的具體位置。于油道被分割成的五部分的截面積要近似相等，而1/5鐵心柱的截面積，同時根據(jù)題一中已求得的數(shù)據(jù)知，鐵心柱第一、二級的截面積分別為，若在第二級加油道，則此油道間的截面積。因此確定其中一個油道所在的級數(shù)為級之間，通過直徑及厚度的計算得到，另一油道的位置在級或級的范圍內(nèi)?，F(xiàn)分別計算值取在級或級時對應(yīng)的差值如下表： 表46 不同油道所對應(yīng)的差值計算表差值差值由于得到最佳油道位置在硅鋼片1級與2級之間和硅鋼片的4級與5級之間?，F(xiàn)求此時鐵心柱截面積的設(shè)計，可以根據(jù)問題一中的思路來求解。構(gòu)造的目標(biāo)規(guī)劃模型為： （47）由lingo軟件（程序見附錄）可求的，此時鐵心柱截面的設(shè)計為14級，各級的寬度及厚度見下表：表47 設(shè)置油道時各級寬度與厚度第級1234567寬度635610580550515475440厚度 第級891011121314寬度40536532027522516595厚度1514（二）、針對問題二根據(jù)原來問題二中的條件，增加鐵心柱外接圓的直徑以使得鐵心柱有更好的截面形狀，即表示通過增加鐵心柱外截圓的半徑來增加鐵心利用率。根據(jù)問題一得到當(dāng)直徑為時，因此求的一個的取值范圍，使得此時，以半徑為目標(biāo)建立規(guī)劃模型： （48） 通過lingo軟件（程序見附錄），所得結(jié)果并整理的如下表格：表48不同半徑所對應(yīng)的鐵心利用率外接圓半徑337鐵心利用率由表格可知，%。，且增加了油道時，同問題一中的思路一樣得到油道分別在4,5級之間和在5,6級之間時，各級的寬度厚度及面積。油道在4,5級之間時：
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