2. Опыт короткого замыкания.

Таблица №2:

№ п/п	U1к	I1к,	Pк	cosφк	Примечания
	В	А	Вт	-
1	2,65	0,6	4,8	1	U1H=220В, I1Н=0,6А, Pкн=4,8Вт, Uк%=1,2%, cosφкн=1.
2	5,1	0,7	8,8	0,938
3	8,5	1,08	17,5	0,907
4	12,5	1,5	31	0,821
5	15	1,75	41	0,808

Пример расчета: cosφ₀= P_к/3 U_к∙I_к,

где P_к – суммарная активная мощность, потребляемая трансформатором при коротком замыкании;

U_к, I_к – фазные значения напряжения и тока первичной обмотки;

сosφ₁= 4,8/(3∙2,65.0,6)=1.

Определение номинальных значений характеристик короткого замыкания P_кн, U_к%, cosφ_к делается для I_1к= I_1Н при U_1к= U_1кн.

Значение номинального напряжения короткого замыкания в процентах рассчитывается относительно номинального напряжения: U_к%= U_1кн∙100% / U_1H, U_к%=2,65∙100% / 220=1,2%.

Параметры схемы замещения при коротком замыкании:

Зависимость I_1к= f (U_1к):

Зависимость P_k= f (U_1к):

Зависимость cosφ_к= f (U_1к):

3. Расчет и построение зависимости η=f (k_НГ).

Таблица №3:

№ п/п	kНГ	I1	∑P	сosφ=1			сosφ=0,8				Примечания
				P1	P2	η		P1	P2	η		U1H=220В, I1Н=1А, Pкн=4,8Вт, P10Н=3Вт
	-	А	Вт	Вт	Вт	%		Вт	Вт	%
1	0,005	0,005	3,00012	3,3	0,3	13,8		3,94	0,94	8
2	0,0075	0,0075	3,00027	4,95	1,94973	39,38		3,96	0,96	27,8
3	0,012	0,012	3,0007	7,92	4,9193	62,1		6,36	3,36	52,8
4	0,0154	0,0154	3,0011	10,164	7,1629	70,47		8,1312	5,13	63
5	0,0165	0,0165	3,0013	10,89	7,8887	72,4		8,712	5,71	65,5

Применение упрощенной схемы замещения трансформатора позволяет полагать, что cosφ₁ ≈ cosφ₂ ≈ cosφ, а коэффициент нагрузки k_НГ=I’₂/I’_2H≈ I₁/I_1H.

Используя результаты опытов холостого хода и короткого замыкания, КПД трансформатора при заданном сosφ и U₁= U_1н=const, f₁=const определяется:

η= P₂∙100% / P₁=( P₁-∑P)∙100/ P₁,

где P₁=3∙ I₁∙ U_1H ∙ cosφ ≈3∙ k_НГ ∙ I_1Н∙ U_1H ∙ cosφ ,

∑P= P_10Н+ P_К≈ P_10Н+ k²_НГ∙ P_КН;

Пример расчета: P₁=3∙0,0165∙1∙220∙1=10,89Вт,

∑P=3+(0,0165)²∙4,8=3,0013Вт,

P₂= P₁-∑P=10,89-3,0013=7,8887 Вт,

η=7,8887 ∙100% / 10,89=72,4%.

Зависимость η=f (k_НГ)

4. Расчет и построение внешней характеристики U₂=f(k_НГ) и ∆U%=f(φ).

Таблица №4:

№ п/п	kНГ	сosφ=1		сosφ=0,8			сos(-φ)=0,8			Примечания
		∆U%	U2		∆U%	U2		∆U%	U2
	-	%	%		%	%		%	%
1	0,5	1	99		1,295	98,705		0,305	99,695		UKA%=2%, Uк%=1,65%, UKP%=0.
2	1	2	98		2,59	97,41		0,61	99,39
3	1,2	2,4	97,6		3,108	96,892		0,732	99,268

Внешняя характеристика – зависимость U₂=f(k_НГ) при U₁= U_1Н=const, f₁=const, cosφ=const.

U₂=100-∆U%,

где ∆U%= k_НГ(U_KA%∙сosφ+U_KP%∙sinφ), получено для упрощенной схемы замещения трансформатора.

U_KA%=I_1H∙r_K∙100% / U_1H=1∙4,4∙100% / 220=2%,

U_KP%= =1,13%.

Пример расчета: ∆U%=0,5(2 ∙1+1,13∙0)=1%, U₂=100-1,18=99%.

Зависимость U₂=f(k_НГ):

Таблица №5

φ	Град.	-90	-75	-60	-45	-30	-15	0
∆U,%	%	-1,65	-1,076	-0,428	0,247	0,907	1,504	2
φ	Град.	15	30	45	60	75	90
∆U,%	%	2,35	2,56	2,58	2,428	2,111	1,65

Пример расчета: для φ= -90⁰,

∆U%=1∙(2∙cos(-90)+1,65∙sin(-90))=-1,65.

Зависимость ∆U%=f(φ):