26. Векторная диаграмма катушки с магнитопроводом.

U

-Ix

-IR

-E

I

Е Ф_Н

Вект.направление совпадает с вектором тока и направл влево, соед. начало 1 с концом 3.

27. Режим холостого хода трансформатора.

В режиме хол. хода трансформатор превращается по существу в катушку с м/проводом к обмотке кот с числом витков W₁ подключен источник синусоидного напряжения (рис 2). Поэтому вект диаграмма Т при холл ходе (рис 3) подобна вект диаграмме катушки с м/проводом, а отличается от нее лишь нек обозначениями и доп построенным вектором ЭДС втор обмотки.

Рис 2

Рис3

Опытом холл хода называют испытание Т при разомкнутой цепи втор обмотки и номинальном перв напряж U_lx=U_iном. На основании этого опыта по показаниям измерит приборов определ К и мощность потерь в м/проводе Т. при номин первичн напряж ток холл хода У_lx составляет от 3 до 10% номин перв тока. Кроме того при разомкн цепи втор обмотки U_2x=E_2x поэтому измер V и первичное и вторичное и в режиме хол хода определяют К. K=W₂/W₁=E_2x/E_1x=U_2x/U_1x

Мощность потерь в Т складывается из мощности потерь в магнитопроводе и мощности потерь в проводах перв обмотки R_lxУ_lx. При холл ходе ток I_lx <<I_lном и мощность потерь в проводах ничтожна по сравнению с мощ-ю потерь в м/пров, поэтому опыт холл хода служит также для определения мощности потерь в м/пров Т. Ток холл хода состоит из реакт и активн сост I_lрх I_lах

В большинстве случаев активн составл I_lах<0.1 I_lрх и поэтому можно считать, что ток холл хода отстает по фазе от перв напряж практ на ¼ периода, те _lx=П/2. Опыт хол хода при номин перв напряжении явл основн при испытании Т, однако в ряде случаев, например, при ограничен возможностях охлаждения, важно знать, как изменится режим холл хода Т при изменен перв напряжения. В зависимости Р_1Х=f(U_lX) назыв характер хол хода Т

У_1Х==f(U_lX) рис 4

Для большинства Т допустимый верхн предел длит возрастания U при холл ходе равен 1,1U_1ноп, что следует иметь в виду при экспериментах с Т.

28. Режим короткого замыкания трансформатора.

Следует различать режим короткого замыкания в условиях эксплуатации и опыт короткого замыкания. Первый представляет собой аварийный режим Т, т.к. Т сильно нагревается и перегрев может вызвать его разрушение. Опытом короткого замыкания называется испытание Т, при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном токе. I_1к=I_1ном

Э тот опыт служит для определения важнейших параметров Т мощность потерь в проводах и внутреннего падение напряжения в режиме короткого замыкания U₂=0, ЭДС индуктируемое по 2-й обмотке = сумме напряжений на активном R и на индуктивном R рассеяния 2-ой обмотки. Ē_2к = - (R₂ + X_рас.2)·Ī_2к

В то время как в рабочем режиме Ē₂ = - (Ū₂ + Ī₂·R₂+ Ī₂·X_рас.2)

Напряжение в 1-й обмотке опыта короткого замыкания = 5-10% номинального напряжения. Действительное значение ЭДС составляет 2,5 % действительного значения ЭДС с Е₂ в рабочем режиме пропорционально (~) значению ЭДС уменьшится магнитный ток в магнитопроводе, а вместе с ним намагничивающийся ток и мощности потерь в магнитопроводе ~ Ф² (квадрату магнитного потока) можно считать, что при опыте короткого замыкания вся мощность Т = мощности потерь в проводах 1-й и 2-й обмоток.

Р_к = R₁·I²_1x + R₂·I²_2x = R₁·I²_1к + R'₂·I'²_2к ,

где сопротивление 2-й обмотки, приведённое к первичной или R'₂ = R₂·(ω₁ / ω₂)² = R₂ / К²

I'_2к - ток вторичной цепи приведённый к первичной цепи или приведённый ток. I'_2к = ·( ω₂ / ω₁)·I_2к = К·I_2к

Т.к. намагниченным током I_н =I₁- I'_2к ввиду его относительной малости можно пренебречь, то: I_1к = I'_2к

Р_к = (R₁+ R'₂)·I²_1к = R_к·I²_1к

R_к = Р_к / I²_1к - активное R короткого замыкания Т.

Н а рисунке построены треугольник сопротивлений и подобный ему, имеющий важное практическое значение, основной треугольник короткого замыкания, катеты которого представляют в % номинального напряжения активную и индуктивную составляющие первичного напряжения в опыте короткого замыкания. Эти составляющие определяются при номинальном токе в 1-й обмотке, т.е. катеты и гипотенуза равны.

U_ка=(R_к · I_1ном / U_1ном)·100% U_кр=(Х_к · I_1ном / U_1ном)·100%

U_к=(Z_к · I_1ном / U_1ном)·100%

Напряжение короткого замыкания является важным параметром Т, на основании которого определяются изменения вторичного напряжения нагруженного Т.