нної .
Кожен трансформатор має щиток, на якому вказуються такі основні номінальні дані:
номінальна потужність S Н (КВА);
номінальні напруження на затискачах первинної та вторинної обмоток U 1н і U 2н ;
номінальні струми I 1н і I 2н , частота f, напруга короткого замикання U до .
Номінальними називаються такі величини потужності, напруги і струму, при яких в трансформаторі настає теплове рівновагу при температурі нагріву обмоток, що не викликає руйнування ізоляції. Так, для сучасних силових трансформаторів номінальні потужність і струм приймаються такими, при яких теплове рівновагу настає при температурі навколишнього середовища 35 В° С.
ДОСВІД холостого ходу ТРАНСФОРМАТОРА
Холостий хід трансформатора - це такий режим його роботи, при якому до затискачів первинної обмотки підводиться номінальну напругу, а вторинна обмотка розімкнута.
З досвіду холостого ходу можна визначити коефіцієнт трансформації , як відношення ЕРС первинної обмотки до ЕРС вторинної обмотки:
В
де W 1 і W 2 - Число витків первинної та вторинної обмоток. p> Струм холостого ходу трансформатора становить від 2,5 до 10% від номінального, тому падінням напруги на первинній обмотці можна знехтувати і вважати приблизно U 1 = E 1 , а E 2 = U 2 . Тоді
В
де U 2 0 - напруга на затискачах вторинної обмотки при холостому ході, тобто коефіцієнт трансформації - відношення напруги на затискачах обмоток трансформатора в режимі холостого ходу . Потужність трансформатора в цьому режимі витрачається на відшкодування втрат на перемагнічування магнітопровода (гістерезис) і на нагрів муздрамтеатру вихровими струмами:
Pо = P г + P вт .
Повна потужність S = U 1. I 1
Коефіцієнт потужності при холостому ході:
В
Таким чином, досвід холостого ходу дає можливість визначити коефіцієнт трансформації n, втрат у сталі сердечника і кут втрат в сталі: d = (90-j 0 ).
ДОСВІД короткого замикання
З досвіду короткого замикання трансформатора можна визначити опір обмоток, напруга короткого замикання і втрати в міді (у обмотках).
Досвід короткого замикання проводиться таким чином. Вторинна обмотка замикається накоротко через амперметр, на первинну обмотку подається напруга, знижена до такої величини, при якій струми в обмотках дорівнюють номінальним. Ця напруга називається напругою короткого замикання U до . Потужність у режимі короткого замикання витрачається на нагрів обмоток, тобто на втрати в міді:
В
де r до = r 1 + r 2 ; де r 2 = n 2 Г— r 2 - Приведений до первинної обмотки активний опір вторинної обмотки трансформатора.
Повний опір короткого замикання визначається
В
Індуктивний опір короткого замикання:
В
ЗОВНІШНЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРА
Залежність напруги U 2 на затискачах вторинної обмотки трансформатора від струму навантаження I 2 при незмінному напрузі на затискачах первинної обмотки при постійному коефіцієнті потужності називається зовнішньої характеристикою трансформатора . Для зняття зовнішньої характеристики при активній навантаженні (cosj = 1) слід підвести до первинної обмотці номінальну напругу і при розімкнутої вторинної обмотці записати показання приладів. Потім, поступово збільшуючи навантаження, записати показання приладів. За допомогою зовнішньої характеристики можна визначити відсоткове зміна напруги за формулою:
В
Тут U 20 - напруга на затискачах вторинної обмотки при холостому ході; U 2 - напруга при даній навантаженні.
Коефіцієнт корисної дії трансформатора визначається з дослідів холостого ходу, короткого замикання і навантаження. При цьому втрати в сталі, що визначаються з досвіду холостого ходу, що не залежать від навантаження.
Втрати в міді, що визначаються з досвіду короткого замикання, пропорційні квадрату струму. Таким чином,
В
де P 2Н = S Н Г— cosj - Номінальна потужність трансформатора;
S Н - повна номінальна потужність трансформатора.
Для будь-якого навантаження коефіцієнт корисної дії визначається за формулою:
В
Тут P 2 = b Г— S Н Г— cosj 2 - Потужність, що віддається трансформатором;
- коефіцієнт завантаження трансформатора.
Переймаючись величиною коефіцієнта завантаження, можна побудувати криву залежності:
