1. Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании

Основные уравнения:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Схема замещения трансформатора при коротком замыкании

, пойдет в уравнение (1)

Параметры короткого замыкания

; ;

ток , откуда схема замыкания

т.е. схема замещения при коротком замыкании представляет собою цепь, состоящую из двух последовательных сопротивлений.

2. Потери при коротком замыкании

При коротком замыкании трансформатор потребляет из сети активную мощность. Эта мощность в основном идет на покрытие потерь в обмотках. Потерями в стали можно пренебречь т.к.

BU;p_мг=B²т.к.U15-20 раз, то потери в стали в 400 раз.

p_к =p_эл1+p_эл2=

1.4.3. Экспериментальное определение параметров короткого замыкания

P_K, I_K, U_K

4. Треугольник короткого замыкания

Используя схему замещения трансформатора при коротком замыкании, получим

1. 

2. 

3. 

U_K– представляет собой полное падение напряжения в обеих обмотках трансформатора.

U_K% = 5.5%10.5 %

Сделать U_K% большим – большое падение напряжения. Сделать его малым, будут большие токи, короткие замыкания.

4. Совмещение режимов

Характеристики трансформатора при нагрузке определяют его рабочие свойства. Эти характеристики непосредственно можно получить только для трансформаторов небольшой мощности. Для трансформаторов средней и большой мощности характеристики при нагрузке определяют косвенным путем, т.е. путем наложения данных опыта короткого замыкания на режиме холостого хода.

1. Путем наложения треугольника короткого замыкания на режим холостого хода получим режим нагрузки т.е. напряжение U^’₂ и угол₂между потокамиI.

2. Потери при нагрузке равны потерям мощности при холостом ходе и коротком замыкании.

П_НГ= П_ХХ+ П_КЗ=P₀+P_эл1,2

3. Ток нагрузки трансформатора не равен току холостого хода и короткого замыкания.

Для холостого хода

Для короткого замыкания

а при нагрузке

4. Коэффициент полезного действия можно получить через данные полученные в опыте холостого хода и короткого замыкания.

при холостом ходе P₀ =P_МГ

При коротком замыкании P_К=P_ЭЛ1,2=I²r_к,

Тогда ;P_КH­– при номинальном токеI_H,

Задаваясь = 0,25; 0,5; 0.75; 1.0; 1.25 приcos₂=constпостроим зависимость=f()

Максимумынаступает тогда, когда потери в стали равны потерям в меди.

p₀=²p_КН, откуда

Uн

Iн

Относительные изменения напряжения - U.

Изменением напряжения трансформатора называется (выраженная в % от номинального вторичного напряжения) арифметическая разность между номинальным вторичным напряжением при холостом ходе U_ГНи напряжениемU₂при номинальном токе.

1. при выводе используется предыдущая векторная диаграмма

2. расчет проведем аналитически

3. определим Uпри номинальном токе

4. примем U₁равным 100 ед. т.е.U₁= 100,

тогда , т.е. для определенияUдостаточно определить вторичное напряжение

изOAр.m_К

где m_К= рс,n_К=Ap/

возможны первые два члена, т.е.

, тогда равно

m_К, аU

Выразим Г через составляющие напряжения короткого замыкания.

, тогда

эта величина очень мала и ей можно пренебречь

тогда

Это выражение для = 1, при различных значениях

, из формулы видно, чтоUзависит как от величины, так и от характера нагрузки. Кроме того, видим, что для определенияUиспользуется данные, полученные из опыта короткого замыкания.

Используя это выражение, можно получить ряд характеристик при нагрузке:

Видим, что, используя опыты холостого хода и короткого замыкания можно получить все характеристики трансформатора при нагрузке.