Вопрос 3. Что такое «коэффициент трансформации»?

Ответ 3. Согласно второму закону Кирхгофа уравнения электрического состояния идеализированного трансформатора имеют вид:

U₁= -Е₁ , U₂=Е₂

Е₁= -w₁dФ/dt , Е₂= -w₂dФ/dt .

Поделив U₁ на U₂ получим коэффициент трансформации n:

,

В случае реального трансформатора напряжение U₂ совпадает c эдс E₂ только при холостом ходе. Поэтому коэффициент трансформации .

где – напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостого хода.

Вопрос 4. Нарисовать и объяснить схему замещения нагруженного трансформатора.

Ответ 4. В режиме холостого хода схема замещения трансформатора совпадает со схемой замещения катушки индуктивности (рис.18).

В режиме нагрузки трансформатора ( при отсутствии гистерезиса) электрическое состояние трансформатора можно описать (на основании 2-го закона Кирхгофа) комплексными уравнениями:

,

,

где: R₁ –активное сопротивление 1-ой обмотки,

R’₂ =(w₁/w₂)² R₂ – приведенное активное сопротивление вторичной обмотки,

Ż _об1 – комплексные сопротивление 1-ой обмотки,

x _рас1 =ωL _рас1 – сопротивление рассеяния первичной обмотки,.

x’_рас2 =ωL’_рас2 =(w₁/w₂)² · ωL _рас2 – приведенное сопротивление рассеивания вторичной обмотки ,

Ż‛_об2 – приведенное комплексное сопротивление 2-ой обмотки, Ż’_об2 = R’₂ + jx’_рас2 ,

Ż‛₂ – приведенное комплексное сопротивление нагрузки Ż’₂=(w₁/w₂ )² ·Ż₂

– приведенной к первичной цепи комплексный ток вторичной цепи или приведенный ток.

Ток холостого хода I_1xx можно представить как сумму 2-токов :- активного I_1axx и реактивного ( намагничивающего) I_1МХХ.

I_1xx=I_1axx+ I_1МХХ

В соответствии с этими уравнениями схема замещения нагруженного трансформатора может быть представлена схемой на рис.26:

Рис. 26

Пунктиром обозначена схема замещения идеализированного трансформатора в режиме холостого хода,

g- и b активная и реактивные части проводимости катушки.

Ż_об1·Ì_1, Ż_об2· Ì₂ – представляют полное внутреннее падение напряжения на первичной и вторичной обмотках соответственно.

Вопрос 5: Как проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания?

Ответ 5: Для проведения опыта холостого хода

1. Собрать схему согласно рис.27:

Рис. 27

2. Включить питание и установить напряжение на первичной обмотке В.

3. Измерить ток холостого хода напряжение и мощность , потребляемую трансформатором. Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

Измеренные величины				Вычисленные величины
, В	, В	, А	, Вт

4. Снизить автотрансформатором напряжение до нуля, отключить питание.

По данным опыта вычислить коэффициент мощности =P₀/U₁₀I₁₀, коэффициент трансформации . Результаты вычислений занести в табл.

Б) Для проведения опыта короткого замыкания :

1. Собрать схему согласно рис.28:

Рис. 28

2. Замкнуть вторичную обмотку на амперметр (рис.28); подключить к первичной обмотке вольтметр с меньшим пределом измерений (50 или 75 В).

3. Включить питание и установить на первичной обмотке напряжение так, чтобы ток имел номинальное значение 4 А, соответствующее данному трансформатору. Измерить , , , и занести результаты в табл.2.

4. Снизить автотрансформатором напряжение до нуля, отключить питание.

5. По данным опыта вычислить и сопротивления: полное ,

активное и реактивное . Результаты вычислений занести в табл. 2.

Таблица 2

Измеренные величины				Вычисленные величины
, В	, А	, Вт	, А	, Ом	, Ом	, Ом

Рабочие формулы :

R_KЗ= P_k/I²_ном , Z_K = U_1K/I_1ном , ,

U_K= R_KЗ·I_1ном/U_1ном ·100% , сos φ_K = R_К /Z_K.