Примеры решения задач 

1. Дан однофазный понижающий трансформатор, предназначенный для питания местного освещения с заданными параметрами. Определить следующие величины U_ном , I_ном , I_ном , коэффициент нагрузки k_н.

Дано: S ном = 250 ВА Uном = 12 В Рл = 25 Вт nл = 8 шт к = 31,7	Решение Из формулы полной номинальной мощности: Sном = Iном = Uном выразим номинальный ток вторичной обмотки Iном = . Из формулы коэффициента трансформации: к =  Uном = к Uном = 31,7  12 = 380 В.
Uном, Iном , Iном , kн – ?
Из формулы полной номинальной мощности: S ном = Iном Uном  Iном = . Коэффициент нагрузки: kн = . Ответ: 380 В; 0,6А; 21А; 0,8.

2. Для питания пониженным напряжением цепей управления электродвигателем установили однофазный понижающий трансформатор, у которого полезная мощность, отдаваемая со вторичной обмотки Р₂ = 2,5 кВт, КПД трансформатора  = 0,75, первичное напряжение U₁ = 220 В, вторичное напряжение U₂ = 90 В, коэффициент мощности потребителя cos ₂ = 0,94.

Определить: активную мощность, потребляемую трансформатором из сети р1, суммарные потери  р, первичный i1 и вторичный i2 токи.

Дано: Р2 = 2,5 кВт  = 0,75 U1 = 220 В U2 = 90 В соs 2 = 0,94	Решение КПД трансформатора  =  Р1 = = = 3,3 кВт. 2) Суммарные потери: ∑ Р = Р1 – Р2 = 3,3 – 2,5 = 0,8 кВт. Полная мощность трансформатора: S =
Р1,  Р, I1, I2 – ?

6. Первичный ток: ₁ =

7. Вторичный ток: ₂ =

Ответ: 3,3 кВт; 0,8 кВт; 15,9 А; 38,9 А.

3. Для питания переносных ламп ремонтного освещения установили однофазный двух обмоточный трансформатор, у которого полная номинальная мощность 3,2 кВА, первичный номинальный ток 6,4 А, коэффициент трансформации 13,8, кратность токов = 0,44. Ко вторичной обмотке присоединили лампы накаливания, имеющие эквивалентное сопротивление R_н. Числа витков обмоток равны N₁, N₂. Трансформатор работает в номинальном режиме.

Определить вторичный номинальный ток, ток холостого хода, эквивалентное сопротивление ламп, вторичное номинальное напряжение.

Дано: Sном = 3,2 кВт Iном = 6,4 А К = 13,8 = 0,44	Решение Ток холостого хода: I1x = 0,44 Iном = 0,44  6,4 = 2,82 А. Эквивалентное сопротивление ламп: Rн = = = 0,4 Ом, где вторичное номинальное напряжение: Uном = = = 36 В.
Iном , I1x, Rн, Uном  ?

3. Вторичный номинальный ток: I_ном = К I_ном = 13,8  6,4 = 88,3 А,

первичное номинальное напряжение: U_ном = = = 500 В.

4. Вторичное номинальное напряжение: U_ном = = = 36 В.

Ответ: 88,3 А; 2,82 А; 0,4 Ом; 36В.

Контрольные вопросы 

1. Коэффициент трансформации может иметь величину: К1; К 1; К = 1. Какая из них соответствует повышающему и понижающему трансформаторам?

2. Сколько стержней должен иметь сердечник трехфазного трансформатора?

3. Описать устройство трансформатора.

4. Для чего нужны трансформаторы?

5. Как соединяются обмотки трехфазных трансформаторов?

6. Для чего служат автотрансформаторы?

Задачи для самостоятельного решения 

1. Чему равен коэффициент трансформации трансформатора, если число витков вторичной обмотки: а) в 10 раз меньше первичной; б) в 5 раз больше первичной?

(Ответ: а) 10; б) 1/5)

2. Измерительный трансформатор напряжения имеет обмотки с числом витков N₁ = 10000 и N₂ = 200. К вторичной обмотке присоединен вольтметр с номинальным напряжением 150В. Определить коэффициент трансформации и предельное напряжение, которое можно измерить.

(Ответ: 50; 7,5 кВ)

3. U₁ = 200 В; Р = 1 кВт; ₂ = 0,5А. Определить приближенное значение коэффициента трансформации.

(Ответ: к  10)

4. Номинальная мощность на выходе трансформатора Р₂ = 0,97 кВТ. В опыте холостого хода ваттметр показывает 10 Вт, в опыте короткого замыкания 20 Вт.

Определить КПД трансформатора при номинальной нагрузке, %.

(Ответ: 97 %)

5. Измерена мощность на входе и выходе трансформатора: Р₁ = 10 кВт; Р₂ = 9,8 кВт. Определить КПД трансформатора, %.

(Ответ: 98 %)

6. Трансформатор с номинальной мощностью 20 кВА имеет номинальное напряжение на первичной обмотке 380 В. КПД трансформатора при коэффициенте мощности вторичной цепи, равном 0,8, составляет 97%. Определить номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, активную мощность нагрузки и потери в трансформаторе в номинальном режиме.

(Ответ: 53 А; 16 кВт; 495 Вт)