Объяснение полученных результатов

Мощность расходуется на потери в первичной обмотке и потери в магнитопроводе, которые принято называть магнитными потерями. В силовых Тр мощность, теряемая в обмотках в режиме ХХ, составляет менее 0.5% от потерь в обмотках в номинальном режиме в связи с относительно малым значением тока ХХ (0,5–5 % от номинального).

Практически можно считать, что мощность равна мощности магнитных потерь. Экспериментально установлено, что магнитные потери в элементе объёма сердечника пропорциональны примерно квадрату амплитудного значения индукции в этом элементе. Полагая индукцию в любом элементе объёма сердечника пропорциональной потоку сердечника (основному потоку), получим, что магнитные потери будут пропорциональны квадрату амплитудного значения основного потока . А так как величина потока практически пропорциональна величине приложенного напряжения, то магнитные потери и величина будут примерно пропорциональны квадрату питающего напряжения. Поэтому кривая будет близка к параболе.

Вид кривых и определяется магнитной нелинейностью (насыщением) стали. Как показано выше, напряжение пропорционально магнитному потоку, а значит, и индукции в сердечнике. В свою очередь, реактивная составляющая тока ХХ, которая для данного режима является основной, определяется из закона полного тока . При допущении об однородности поля в стержне магнитопровода с длиной силовой линии L можно определить намагничивающий ток . Поэтому зависимость имеет такой же вид, как кривая намагничивания . Это является причиной того, что в зоне насыщения намагничивающий ток растёт значительно быстрее приложенного напряжения (а также потока). Это приводит к уменьшению индуктивного сопротивления (рисунок 2.2).

Коэффициент мощности снижается с ростом напряжения, что следует из выражения

.

Поскольку, как было установлено ранее, ток растёт быстрее напряжения , то отношение снижается с ростом .

Рисунок 2.2 – Характеристики холостого хода

Снижение с ростом означает увеличение угла . Так как угол

, то с ростом величина будет снижаться, и притом в большей степени, чем .

Из графиков характеристик ХХ определить численные значения всех величин для номинального напряжения: . Ток выразить в % от номинального тока .

Опыт короткого замыкания

Значения напряжений, токов и мощностей в именованных единицах рассчитываются так же, как и для опыта ХХ. Аналогично вычисляются среднеарифметические значения напряжений и токов.

Полное сопротивление схемы замещения в режиме КЗ , где – фазное значение первичного напряжения; – фазное значение тока первичной обмотки в режиме КЗ.

Активное сопротивление КЗ , где – мощность, потребляемая Тр в режиме КЗ.

Индуктивное сопротивление .

Коэффициент мощности .

Результаты занести в таблицу 2.4.

Таблица 2.4

№ п/п	, В	, А	, Вт	, Ом	, Ом	, Ом

По данным таблицы 2.4 построить характеристики КЗ . На графиках обязательно указать точки, соответствующие таблице 2.4. Типичный вид характеристик КЗ показан на рис. 2.3.

Рисунок 2.3 – Характеристики короткого замыкания