25.Режим холостого хода трансформатора
Рис.7
Это
работа трансформатора при разомкнутой
вторичной обмотке, при условии, что на
первичную обмотку подают номинальное
напряжение -
.
Из опыта холостого хода определяют
ток холостого хода -
.
Амперметр показывает ток холостого
хода -
,
вольтметр
-
номинальное напряжение первичной
обмотки -
,
вольтметр
-
напряжение
и ваттметр
-
мощность потерь при холостом ходе -
.
По этим показаниям можно определить
коэффициент трансформации:
.
Так как нагрузка отсутствует (
),
то мощность, показываемая ваттметром,
-это мощность потерь в стали трансформатора.
Мощностью потерь в проводах обмоток
можно пренебречь, т.к. при опыте холостого
хода ток вторичной обмотки равен нулю,
а ток в первичной обмотке – ток холостого
хода составляет примерно 5% от номинального.
На основании опыта можно рассчитать
параметры схемы замещения :
(рис.8)
где
с учетом того, что
и
.
26.Режим короткого замыкания трансформатора
Это
работа трансформатора, когда выводы
вторичной обмотки замкнуты сами на
себя. Опыт проводят при условии, что в
первичной и вторичной обмотках протекают
номинальные токи. Напряжение первичной
обмотки в опыте короткого замыкания
при
токе
равно примерно 5-10% номинального
(рис 9).
Рис.9
По показаниям приборов в опыте короткого замыкания можно определить мощность потерь в обмотках (потери в меди), так как потери в магнитопроводе составляют лишь 0,005-0,1 потерь при номинальном режиме из-за пониженного напряжения . А также можно рассчитать параметры упрощенной схемы замещения (рис.10), где:
Рис.10
27.Схема замещения трансформатора
Одним из методических приемов, облегчающих исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов, является замена реального трансформатора с магнитными связями между обмотками эквивалентной электрической схемой (рис.5).
Рис.5
На этом рисунке представлена эквивалентная схема приведенного трансформатора, на которой сопротивления R и X условно вынесены из соответствующих обмоток и включены с ними последовательно. Т.к. k = 1, то E1 = E2. Поэтому точки А и а, а также В и в на приведенном трансформаторе имеют одинаковые потенциалы, что позволит электрически соединить эти точки, получив Т-образную эквивалентную схему замещения (рис.6).
Рис 6.
Т.о.
схема замещения трансформатора – это
электрическая схема трансформатора,
в которой магнитная связь заменяется
электрической. Схема замещения
трансформатора представляет собой
совокупность трех ветвей: первичной(
,
),
намагничивающей (
,
),
и вторичной (
,
).
Произведя математическое описание этой схемы методами Кирхгофа, можно сделать вывод о том, что она полностью соответствует уравнениям ЭДС и токов реального трансформатора. Отсюда появляется возможность электрического моделирования трансформатора на ЭВМ. Проводя исследования относительно нагрузки ZH' (единственного переменного параметра схемы), можно прогнозировать реальные характеристики трансформатора, начиная от холостого хода и кончая коротким замыканием