15.На что расходуется активная мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания.

Так как при опыте короткого замыкания результирующий поток мал по сравнению с его значением при номинальном напряжении первичной обмотки, то магнитными потерями в магнитопроводе можно пренебречь. Следовательно, активная мощность Pк, потребляемая в этом режиме, расходуется на электрические потери в обмотках трансформатора

16. Запишите основные уравнения трансформатора, работающего при нагрузке, и назовите составляющие этих уравнений.

r1 – активное сопротивление первичной обмотки;

хσ1 – индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки; - ток, протекающий в первичной обмотке; - напряжение первичной обмотки; r'2 – приведенное активное сопротивление вторичной обмотки;

х'σ2 – приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки; - приведенный ток вторичной обмотки; - ЭДС первичной обмотки; - приведенная ЭДС вторичной обмотки.

17. Изобразите т-образную схему замещения трансформатора, работающего при нагрузке, и назовите ее параметры

r1 – активное сопротивление первичной обмотки;

хσ1 – индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки;

- ток, протекающий в первичной обмотке. - напряжение питания; r'2 – приведенное активное сопротивление вторичной обмотки; х'σ2 – приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки;

- ток ветви намагничивания трансформатора (ток ХХ). - приведенное напряжение на зажимах вторичной обмотки; rм – активное сопротивление ветви намагничивания; хм – индуктивное сопротивление взаимной индукции; Zн – общее сопротивление нагрузки.

18. Изобразите векторную диаграмму трансформатора, работающего при активно-индуктивной нагрузке, и дайте необходимые пояснения.

r1 – активное сопротивление первичной обмотки;

хσ1 – индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки;

- ток, протекающий в первичной обмотке;

- напряжение первичной обмотки;

r'2 – приведенное активное сопротивление вторичной обмотки;

х'σ2 – приведенное индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки;

- приведенный ток вторичной обмотки; - ЭДС первичной обмотки; - приведенная ЭДС вторичной обмотки.

1 9. Изобразите и поясните внешние характеристики трансформатора при различных характерах нагрузки и запишите условия, при которых они получены

п ервая зависимость снимается при cosφ2=const, вторая при β = const, третья при U1=U1н; f1=fн; cosφ2=const

П ри активно-индуктивной нагрузке вторичное напряжение трансформатора падает , а при активно-емкостной нагрузке при достаточно большом угле сдвига фаз оно повышается . Это обусловлено тем, что при протекании через индуктивное сопротивление индуктивный ток вызывает понижение напряжения, а емкостной ток повышение его.

2 0. Изобразите и поясните зависимость коэффициента полезного действия трансформатора при различных величинах и характерах нагрузки. Запишите условия, при которых они получены

КПД достигает максимума когда переменные потери в трансформаторе (сумма эл. потерь в первичной и вторичной обмотке) становятся равны потерям холостого хода (потерям в магнитной системе). КПД трансформатора определяется как отношение активной мощности на выходе вторичной обмотки Р₂ к активной мощности на входе первичной обмотки Р₁

Анализ записанного выражения показывает, что КПД трансформатора зависит как от величины (β), так и от характера (cosφ2 ) нагрузки. Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, при которой магнитные потери равны электрическим: , т.е. при β= Обычно КПД трансформатора имеет максимальное значение при

β = 0,45 - 0,65 и при дальнейшем увеличении нагрузки уменьшается относительно мало