Опыт короткого замыкания

опыт короткого замыкания - student2.ru Опыт холостого хода проводится по схеме показанной на рисунке. На первичную обмотку с помощью регулятора напряжения РН подается такое напряжение опыт короткого замыкания - student2.ru , при котором ток первичной обмотки будет равен номинальному опыт короткого замыкания - student2.ru .

Кроме того, в цепь первичной обмотки включается также ваттметр опыт короткого замыкания - student2.ru , измеряющий активную мощность опыт короткого замыкания - student2.ru потребляемую первичной обмоткой.

Напряжение короткого замыкания опыт короткого замыкания - student2.ru составляет 5-10% от номинального, поэтому и основной магнитный поток в сердечнике трансформатора в несколько раз меньше номинального. При столь низком магнитном потоке тепловые потери в сердечнике пренебрежимо малы и практически вся активная мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания расходуется на нагрев обмоток. Упрощенная схема замещения режима короткого замыкания приведена на рисунке.

опыт короткого замыкания - student2.ru По данным опыта короткого замыкания можно найти следующие параметры

опыт короткого замыкания - student2.ru ; опыт короткого замыкания - student2.ru ; опыт короткого замыкания - student2.ru

Высокое значение коэффициента мощности в режиме короткого замыкания объясняется малой реактивной составляющей тока, т.к. в этом режиме преобладают процессы теплового преобразования.

Внешняя характеристика трансформатора

опыт короткого замыкания - student2.ru Внешней характеристикой трансформатора называют зависимость напряжения на вторичной обмотке опыт короткого замыкания - student2.ru от тока нагрузки опыт короткого замыкания - student2.ru при постоянном напряжении на первичной обмотке.

Вид и параметры внешней характеристики зависят от характера нагрузки. При активно-емкостной нагрузке ( опыт короткого замыкания - student2.ru ) напряжение на выходе трансформатора может увеличиваться с увеличением тока. При других видах нагрузки (активной опыт короткого замыкания - student2.ru или активно-индуктивной опыт короткого замыкания - student2.ru ) напряжение на выходе всегда уменьшается с ростом тока.

Причину этого явления поясняет векторная диаграмма на рисунке б). Здесь видно, что при постоянном токе вторичной обмотки опыт короткого замыкания - student2.ru и изменении характера нагрузки будет изменяться угол между векторами опыт короткого замыкания - student2.ru и опыт короткого замыкания - student2.ru . При этом треугольник векторов опыт короткого замыкания - student2.ru и опыт короткого замыкания - student2.ru будет вращаться вслед за вектором опыт короткого замыкания - student2.ru относительно точки конца вектора опыт короткого замыкания - student2.ru , а т.к. вектор напряжения на нагрузке опыт короткого замыкания - student2.ru равен разности между опыт короткого замыкания - student2.ru и вектором, образующим гипотенузу треугольника опыт короткого замыкания - student2.ru - опыт короткого замыкания - student2.ru , то конец опыт короткого замыкания - student2.ru будет перемещаться по дуге окружности и, начиная с некоторого значения опыт короткого замыкания - student2.ru , его модуль станет больше модуля опыт короткого замыкания - student2.ru .

Приближенно относительное изменение напряжения определяется как опыт короткого замыкания - student2.ru , где опыт короткого замыкания - student2.ru – коэффициент нагрузки трансформатора; опыт короткого замыкания - student2.ru – номинальные значения токов и напряжения; опыт короткого замыкания - student2.ru – активное и индуктивное сопротивления режима короткого замыкания.

Потери и КПД

В отличие от других типов электрических машин трансформаторы нормируются не по активной а по полной мощности. Это связано с тем, что габариты трансформаторов в основном определяются номинальным напряжением и номинальным током. Ток определяет сечение проводов обмоток, а напряжение – размеры магнитопровода. Поэтому паспортной величиной трансформатора является номинальная полная мощность опыт короткого замыкания - student2.ru

опыт короткого замыкания - student2.ru Уравнение баланса активной мощности в трансформаторе можно записать в виде опыт короткого замыкания - student2.ru , где опыт короткого замыкания - student2.ru активные мощности соответственно – потребляемая из сети, отдаваемая в нагрузку, мощность потерь в первичной обмотке, мощность потерь во вторичной обмотке и мощность потерь в магнитопроводе.

Мощность потерь в магнитопроводе опыт короткого замыкания - student2.ru зависит от величины основного магнитного, а т.к. при постоянном напряжении сети поток также постоянен, то эти потери не зависят от нагрузки и обычно составляют 1-2% номинальной мощности.

Потери в обмотках определяются током нагрузки. В первом приближении опыт короткого замыкания - student2.ru , поэтому мощность потерь в обмотках можно определить как опыт короткого замыкания - student2.ru . Следовательно, при номинальной нагрузке трансформатора мощность потерь в обмотках равна мощности, потребляемой трансформатором в опыте короткого замыкания.

опыт короткого замыкания - student2.ru Преобразование энергии в трансформаторе можно представить графически в виде энергетической диаграммы.

Коэффициент полезного действия трансформатора определяется отношением мощности отдаваемой в нагрузку к потребляемой активной мощности опыт короткого замыкания - student2.ru . КПД трансформатора зависит от нагрузки и достигает максимума при коэффициенте нагрузки опыт короткого замыкания - student2.ru около 0,5-0,7. Типичная зависимость опыт короткого замыкания - student2.ru приведена на рисунке.

Наши рекомендации