62. Опыт короткого замыкания однофазного трансформатора (схема, цель и методика проведения)

В опыте КЗ вторичная обмотка трансформатора закорочена. К первичной обмотке подводится такое пониженное напряжение, называемое напряжением короткого замыкания , при котором по обмоткам протекают номинальные токи. Ток определяется по выражению (2.8). Из опыта короткого замыкания можно определить: 1) напряжение короткого замыкания в процентах от номинального напряжения: 2) активную мощность , потребляемую из сети и затрачиваемую в основном на нагрев обмоток. В схеме замещения можно принять, что , a . При этом мощностью потерь на нагрев сердечника можно пренебречь. 3) параметры схемы замещения 4) сопротивления обмоток трансформатора. Из условия приведения вторичной обмотки к первичной имеем: и сопротивления вторичной обмотки можно определить, используя формулы 5) коэффициент мощности: Опыт короткого замыкания выполняется при сильно пониженном до небольшого значения первичном напряжении (примерно 5—10% номинального первичного напряжения). Его значение выбирают так, чтобы ток I1 в первичной обмотке был равен номинальному значению, несмотря на короткое замыкание вторичной обмотки. При помощи комплекта измерительных приборов (рис. 103) посредством опыта определяются напряжение U1к, ток I1k и мощность P1k. Ток I2 при номинальном значении I1 также будет иметь номинальное значение. Эдс Е2 при этом опыте будет лишь покрывать внутреннее падение напряжения, т. е. E2K = I2z2, а при номинальной нагрузке поэтому Е2k составляет лишь несколько процентов от Е2. Малой эдс Е2 соответствует малый основной магнитный поток. Потери энергии в магнитопроводе пропорциональны квадрату магнитного потока, поэтому при опыте короткого замыкания они незначительны. Но в обеих обмотках при этом опыте токи имеют номинальные значения, поэтому потери энергии в обмотках такие же, как и при номинальной нагрузке. Следовательно, мощность Р1к, получаемая трансформатором из сети при опыте короткого замыкания, затрачивается на потери энергии в проводах обмоток:

С хема включения приборов при опыте короткого замыкания Вместе с тем на основании напряжения короткого замыкания определяется (в % к первичному напряжению) падение напряжения в трансформаторе при номинальной нагрузке. По этим соображениям напряжение короткого замыкания (при короткозамкнутой обмотке низшего напряжения) всегда указывается на щитке трансформатора.

63. Мощность потерь и кпд трансформатора.

Уравнение баланса мощностей для трансформатора:

Мощность потерь в стали зависит от Фм, а так как Фм-const, то не зависит от нагрузки n при U1=const.

Мощность потерь в обмотках зависит от нагрузки

-активная мощность потребителя

P1-активная мощность потребляемая трансформатором из сети.

КПД ТРАНСФОРМАТОРА.

Коэффициент полезного действия характеризует эффективность преобразования напряжения в трансформаторе.

Коэффициент полезного действия трансформатора определяется отношением мощности P2, отдаваемой трансформатором в нагрузку, к мощности Р1, потребляемой из сети:

η = P2 / P1

η = P2 / (P2 + Pст. + Pм)

Потери в стали и потери в меди определяют в опытах холостого хода и короткого замыкания соответственно.

К ПД зависит от коэффициента нагрузки.