- •Режим холостого хода
- •Реальный трансформатор
- •Опыт холостого хода
- •Режим короткого замыкания
- •Опыт короткого замыкания
- •Работа трансформатора под нагрузкой
- •Векторные диаграммы трансформатора
- •Энергетическая диаграмма и КПД трансформатора
- •Изменение напряжения и внешняя характеристика трансформатора
Режим холостого хода
Идеальный трансформатор
r1 r2 0 |
|
|
x1 x2 0 |
I2 0 |
|||
|
U |
1 |
e w dФ |
|
|||
|
|
|
|
1 |
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 Um sin 1t |
|
e1 Em sin( 1t ) |
|||||
Ф Ф |
sin( |
t ) |
|
||||
m |
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф i0 w1 R
Реальный трансформатор
Опыт холостого хода
P0 , I0 , cos 0 |
f (U ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
P P B2 Ф2 U 2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
0 |
|
|
мг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
cos 0 |
|
|
|
|
|
P |
|
|
U 2 |
|
|
|
|
U |
||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mUф I 0ф |
|
|
|
mUф I0ф |
|
|
|
mI0ф |
||||||||||
cos 0 |
|
|
|
|
|
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3U0 л I0 л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
z |
0 |
|
0 л |
|
r |
|
|
|
x |
0 |
z2 |
|
r2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3I0 л |
0 |
|
|
3I02 |
|
|
|
|
0 |
|
0 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
z0 z1 zm |
r0 r1 rm |
|
x0 x1 xm |
|||||||||||||||||||||||
так как |
|
|
r1 |
и |
|
x1 |
|
rm |
|
и xm |
||||||||||||||||
z0 zm |
r0 rm |
|
x0 xm |
|
|
|
|
|
|
|
Режим короткого замыкания
•Аварийный режим к.з.
•Испытательный режим к.з.
|
|
|
Напряжение к.з. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Uk U kн |
zk Iн |
|
zk |
|
zk |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Uн |
|
Uн |
zн |
|
|
|
||||
|
|
Ukн |
(0,03 0,07)Uн |
|
|
|||||||||
I0k I1н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(z1 z2 ) |
|
|
|
|
|
|
|||||
U1k I1k |
I1н zk |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x x |
||||||
z |
k |
r2 |
x2 |
r r r |
x |
k |
||||||||
|
|
k |
k |
|
k |
1 |
|
2 |
|
|
1 2 |
Uka Uk cos k |
Ukr Uk sin k |
Опыт короткого замыкания
Pk , I1k , cos k f (U1k )
|
|
|
Uk |
|
|
Pk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
z |
k |
|
|
r |
|
|
z |
k |
z2 |
r2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Ik |
k |
|
Ik2 |
|
|
|
|
k |
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
r |
r |
|
|
|
x |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
cos k |
|
|
Pk |
|
|
|
|
|
|
Ik |
Uk |
|
нет насыщения |
|||||||
|
|
|
|
Uk Ik |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
I 2 r |
|
парабола |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
k k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos k |
P |
|
|
I 2 r |
r |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
k k |
|
k |
const |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uk Ik |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uk Ik |
zk |
Работа трансформатора под нагрузкой
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
r1I1 |
jx1I1 jxM (I1 |
I2 ) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U2 r2 I2 jx2 I2 |
|
jxM (I1 |
I2 ) |
||||||
|
r1 |
и |
x1 |
малы |
|
|
|||
|
|
|
|
т.к. |
|
E1 Ф то |
|||
|
E1 |
U1 |
|
|
|||||
|
|
Ф |
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
|
4,44 f |
w |
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
при U1 const |
|
Ф const |
Hdl I I1w1 I2 w2 const
I2 w2 I2 w1 |
вторичная |
м.д.с. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
т.е. |
|
|
|
|
|
I1w1 |
I2 w2 |
I2 w1 |
I1 |
I2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
IM I1 |
или |
|
I1 |
IM I2 |
|
|
|||||
I w I w I |
w |
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
1 |
2 1 |
|
M |
1 |
|
|
|
|
|
Векторные диаграммы трансформатора
Энергетическая диаграмма и КПД трансформатора
|
|
|
P2 |
|
P1 |
P |
|
1 |
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
P1 |
|
|
P1 |
|
|
|
|
P2 P |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
P2 PЭМ PЭЛ 2 m1U2 I2 |
cos 2 |
m1U2 I2 cos 2 kНГ SН cos 2 |
||||||||||||||||||||||||
kНГ |
I2 |
|
|
|
PЭЛ 1 РЭЛ 2 РКЗ |
|
P P0 kНГ2 PКЗ |
|
|
|||||||||||||||||
I2 Н |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
P k 2 |
P |
|
|
|
|
|
|
max |
при P k 2 |
P |
|||||||||
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
НГ |
КЗ |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
НГ |
K |
|||||
k |
|
|
S |
cos |
|
P k 2 P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P0 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
НГ |
|
Н |
|
|
2 |
|
0 |
|
|
НГ |
КЗ |
|
|
k НГ |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PK |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1 m1U1 I1 cos 1
PЭЛ1 m1 I12 r1
PМГ m1 IM2 rM
PЭМ P1 PЭЛ1 PМГ
PЭЛ 2 m1 I22 r2 m1 I2 r2
Изменение напряжения и внешняя характеристика трансформатора
|
|
U20 U2 |
|
|
|
|
|
U |
U20 |
U2 |
U2 f (I2 ) внешняя характеристика |
||||
|
|
U |
|
U |
|
U2 U20 U |
|
|
|
|
20 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
U |
(UKA cos 2 UKR |
sin 2 )kНГ |
|
||||
UKA |
UKA |
UKR |
UKR |
|
|||
|
|
UН |
|
|
UН |
|