Контрольные вопросы.

1. Начертите схему однофазного трансформатора.

2. Какую форму и почему имеет намагничивающий ток?

3. Как конструктивно выполнен однофазный трансформатор?

4. Какие типы обмоток применяют в однофазных трансформаторах?

5.Напишите выражение для ЭДС первичной и вторичной обмоток.

6.Объясните по эквивалентной схеме почему магнитный поток трансформатора мало изменяется от величины тока вторичной обмотки? Как увеличить и уменьшить изменение магнитного потока?

7.Начертите схему и векторную диаграмму приведенного трансформатора на холостом ходу и под нагрузкой.

8.Как пересчитывают величины токов, сопротивлений и напряжений в приведенном трансформаторе?

9. Какие типы магнитопроводов применяют в однофазных трансформаторах?

10.Что такое коэффициент трансформации и как он определяется экспериментально?

11. Как связаны напряжения первичной и вторичной обмоток?

12. Как зависит ток намагничивания от приложенного напряжения?

13.Почему магнитопровод выполнен из пластин электротехнической стали?

14.Чем вызваны потери в магнитопроводе?

15. Как определяют влажность обмоток трансформатора?

16.По схеме приведенного трансформатора объясните как и почему зависит вторичное напряжение трансформатора от характера сопротивления нагрузки?

17.Каковы пути основного и магнитного потока и потока рассеяния?

18. Что такое коэффициент электромагнитного рассеяния?

19.Почему в отключенном трансформаторе могут существовать напряжения на выводах обмоток?

20. Для чего применяют масло в трансформаторах?

21. Что такое сухой трансформатор?

22.Что такое измерительный трансформатор тока, где он применяется, как его включают в электрическую цепь?

23. Что такое “ генераторное” и ”двигательное“ напряжение?

24. Для чего применяют шихтованный магнитопровод?

25. Как связаны напряжение первичной обмотки, магнитный поток, ток намагничивания и индукция магнитного поля?

Задача.

Лабораторная работа № 2 экспериментальное определение параметров однофазного трансформатора

Цель работы : изучение методики экспериментального исследования трансформатора, определение величин элементов схемы замещения .

Краткие теоретические сведения.

R₁ j X₁ j X₂^/ R₂^/

. .

I₁ I₂^/

Rо

. . . .

U₁ Е₁ Е₂^/ U₂^/ Zн ^/

. j X₀

I₀

Рис.2.1. Эквивалентная схема трансформатора.

Zк=R₁+j X₁+j X₂^/+R₂^/ - сопротивление короткого замыкания.

R₁+R₂^/ -суммарное сопротивление первичной обмотки и приведенного (пересчитанного сопротивления вторичной обмотки соответственно. В двухобмоточном трансформаторе часто R₁=R₂^/ ; j X₁+j X₂^/ суммарное сопротивление индуктивностей рассеяния первичной обмотки и приведенного сопротивления индуктивности рассеяния вторичной обмотки.

Zо= Rо + j Xо- сопротивление цепи намагничивания.

X₂^/ , R₂^/ , Е₂^/ , U₂^/ , I₂^/, Zн ^/ -приведенные (пересчитанные) к первичной обмотке сопротивления Zн ^/ = Zн К². Rн ^/ =Zн ^/ cos ; Хн ^/ =Zн ^/ sin , Е₂^/ =К Е₂ , U₂^/=К U₂ . I₂^/= I₂/К.

Для экспериментального определения параметров схемы замещения трансформатора производят опыт холостого хода (ХХ) и короткого замыкания (КЗ). В опыте ХХ определяют мощность потерь в магнитопроводе Ро, номинальные напряжения обмоток (по началу резкого нарастания тока холостого хода), коэффициенты трансформации, ток холостого хода Iо в амперах или процентах к номинальному току Iн, сопротивление цепи намагничивания Zо= Rо + j Xо . Сопротивлением Z1 в опыте ХХ пренебрегают.

Опыт КЗ проводят при пониженном напряжении, поэтому он не опасен для трансформатора. В опыте КЗ определяют мощность потерь в обмотках Рк, сопротивление короткого замыкания Zк, напряжение короткого замыкания u_к , его активные u_ка и реактивные u_кr составляющие в единицах напряжения или в процентах к номинальному напряжению. Из эквивалентной схемы видно, что Zк включено последовательно с сопротивлением нагрузки и ограничивает ток короткого замыкания трансформатора. Номинальным значением напряжения короткого замыкания u_к -считается величина напряжения в сетевой обмотке, при которой ток Iк в короткозамкнутых обмотках достигает номинального значения Iн. Обычно напряжение u_к% силовых трансформаторов составляет 5-10% от номинального напряжения, в сварочных трансформаторах 80%. Данные опытов ХХ и КЗ приводят в паспортных данных трансформатора. Мощность Рк обычно в 3…4 раза больше Ро. Аварийный ток Iк короткого замыкания трансформатора при работе определяется формулой Iк= Iн [100/ u_к%].

В трехфазных трансформаторах в опыте КЗ можно определять сопротивления трансформаторов для токов различных последовательностей.

По результатам опытов ХХ и КЗ определяют кпд трансформатора при различной нагрузке. При коэффициенте нагрузки (отношении I/Iн) Кн = кпд максимален.