2. Опыт хх трансформатора

Принципиальная схема Трансформатора при выполнении такого опыта выглядит следующим образом

При проведении опыта ХХ к первичной обмотке подводится номинальное напряжение питающей сети , измеряемое вольтметром , при этом по первичной обмотке протекает ток ХХ , измеряемый амперметром .

Вторичная обмотка считается разомкнутой, т.к. сопротивление вольтметра является очень большим , т.е. вторичный ток равен нулю.

Считая сопротивления

, можно положить

Это равносильно тому, что мы пренебрегли электрическими потерями в обмотке.

Ваттметр показывает активную мощность, равную магнитным потерям в ферромагнитопроводе.

Таким образом параметры ветви намагничивания экспериментально определены.

Опыт ХХ позволяет также определить коэффициент трансформации:

Опыт КЗ трансформатора

Принципиальная схема Трансформатора при выполнении такого опыта выглядит следующим образом

При выполнении опыта КЗ с помощью Регулятора Напряжения (РН) напряжение на зажимах первичной обмотки понижается до величины , при котором по обмотке протекает номинальный ток.

Магнитные потери пропорциональны квадрату магнитного потока, поэтому при пониженном напряжении они малы., ими пренебрегают и считают, что существуют только электрические потери, которые измеряются ваттметром .

Вторичная обмотка считается замкнутой накоротко, т.к. сопротивление амперметра мало.

Таким образом мы можем воспользоваться приближенной схемой замещения трансформатора.

Очень важное обстоятельство!!!

На практике КЗ вторичной обмотки происходит при номинальном напряжении на первичной обмотке, что соответствует аварийному режиму, т.к. токи в обмотках резко увеличиваются и трансформатор может выйти из строя.

где – напряжение КЗ.

– что недопустимо.

25. Работа однофазного трансформатора под нагрузкой. Уравнение для комплексов токов и уравнения равновесия напряжений для первичной и вторичной цепей.

Работа Трансформатора под нагрузкой

Если к зажимам вторичной обмотки подключить сопротивление нагрузки, то по вторичной обмотке будет протекать ток I₂0, и одновременно возрастет ток I₁, который будет намного больше тока ХХ. Согласно закону сохранения энергии отдача трансформатором ЭЭ нагрузке требует дополнительного притока ЭЭ к трансформатору от питающей сети.

В рассматриваемом случае по-прежнему можно положить, что

где

Но напряжение питающей сети поддерживается постоянным, поэтому можно сделать

ВЫВОД: при любых режимах работы трансформатора амплитуда основного Магнитного Потока практически остается постоянной.:

Это означает, что в режиме ХХ МП создается намагничивающей силой только в первичной обмотке.

Режим ХХ –

А при работе Трансформатора под нагрузкой МП создается результирующей намагничивающей силой в первичной и вторичной обмотках:

Под нагрузкой –

Но МП одинаковые, поэтому должны быть равны и намагничивающие силы

следовательно

	Уравнение намагничивающих сил трансформатора
	Уравнение токов трансформатора

В этом уравнении

Приведенный ток вторичной обмотки трансформатора

На векторной диаграмме токи справа, представляются векторами, складываются

Знак (-) при говорит о том, что этот ток действует размагничивающим образом, т.е. создаваемый им Магнитный Поток направлен против МП первичной обмотки..

В соответствии со II-ым законом Кирхгофа для первичной и вторичной обмоток трансформатора можно записать следующие уравнения в комплексной форме:

Уравнение равновесия напряжений для первичной обмотки.

Аналогично для вторичной обмотки

Уравнение равновесия напряжений для вторичной обмотки.

Где

–	активное и индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки.
– комплекс полного сопротивления вторичной обмотки.

от конца от начала

26. Т-образная и приближенная схема замещения трансформатора.

Схема замещения трансформатора

Используется при анализе работы и расчете трансформаторов.

При составлении схемы замещения требуется предварительное приведение первичной и вторичной обмоток к одному числу витков.

Обычно приводят вторичную обмотку к первичной.

Суть такого приведения заключается в том, что реальную вторичную обмотку, имеющую число витков (W₂), заменяют расчетной, энергетически эквивалентной обмоткой, имеющей число витков (W₁). В результате в первичной и приведенной вторичной обмотках как бы индуктируются одинаковые ЭДС и на схеме их можно соединить электрически.

Все величины, относящиеся к приведенной вторичной обмотке, обозначаются теми же буквами, но со штрихом сверху и называются приведенными величинами.

Чтобы получить приведенную ЭДС вторичной обмотки Е₂^/ запишем

; – приведенная ЭДС ВО трансформатора. К- коэф трансформации

Полная мощности реальной и приведенной ВО должны быть одинаковыми

; – приведенный ток ВО транс-ра.

Электрические потери в реальной и приведенной ВО должны быть одинаковыми, (для потерь используем малые буквы)

; – приведенное активное сопротивление ВО транс-ра.

Поступая аналогично, можно получить

Уравнение равновесия токов

Уравнение токов трансформатора

В соответствии со II-ым законом Кирхгофа для первичной и вторичной обмоток трансформатора можно записать следующие уравнения в комплексной форме:

Уравнение равновесия напряжений для первичной обмотки.

Аналогично для вторичной обмотки

Уравнение равновесия напряжений для вторичной обмотки.

С учетом трех последних уравнений строится Т-образная схема замещения трансформатора

Т-образная схема замещения Трансформатора

Схема замещения состоит из трех ветвей

– первичная ветвь : , сопротивления ;

– приведенная вторичная ветвь: ,

– ветвь намагничивания , сопротивления

1) первая ветвь состоит из активного и реактивного сопротивления первичной обмотки трансформатора, по которым протекает ток ;

2) вторая ветвь содержит приведенные к первичной обмотке трансформатора активное и индуктивное сопротивление вторичной обмотки. По данной ветви протекает приведенный ток .

3) третья ветвь так называемая ветвь намагничивания включает в свой состав активное сопротивление , которое определяет магнитные потери в магнитопроводе и индуктивное сопротивление численно равное реактивной мощности, расходуемой на создание основного магнитного потока

– выбирается таким образом, чтобы оно определяло магнитные потери в сердечнике;

– выбирается таким образом, чтобы оно определяло реактивную мощность, расходуемую на создание основного магнитного потока;

Сопротивление цепи намагничивания

Исходя из этого в ряде случаев полагают

Тогда можно перейти от Т– образной схемы замещения к упрощённой схеме замещения трансформатора: