Величина тока холостого хода I10 составляет 2…5 % IН.

Мощность Р0, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, определяется в основном потерями в стали на гистерезис и вихревые токи.

12.6. Режим короткого замыкания

В режиме короткого замыкания (КЗ) вторичная обмотка замкнута (U2 = 0). При этом токи I1 и I 2 сдвинуты по фазе почти на 180о и примерно равны, поэтому

I1 I2 I10 0.

Это позволяет пренебречь контуром намагничивания (ветвью Rm, xm). Если учесть, что

то схема замещения примет вид рис. 12.7. При этом можно считать сопротивление амперметра А2 равным нулю.

U1К

Опытное определение параметров производится по схеме рис. 12.8. На основании опытных данных определяем параметры:

Таким образом, опыты ХХ и КЗ позволяют определить все параметры схемы замещения (рис. 12.4).

170

Напряжением короткого замыкания uК называется такое напряжение на первичной обмотке (вторичная обмотка при этом замкнута), при котором ток короткого замыкания в первичной обмотке равен номинальному току

I1K I1H ,

Напряжение короткого замыкания uК выражают в процентах:

uK% uK 100 %.

UH

Значение uK % составляет 5…10 % от UH, и ее величина, а также активная и реактивная составляющие uK % приводятся в паспортных данных транс-

форматора.

Мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания, определяется потерями в обмотках. Для номинального значения тока эта мощность равна

PKH mI H2 RK .

Это значение мощности приводится в паспортных данных трансформа-

тора.

Потери в обмотках для тока, отличающегося от номинального, можно определить по формуле

PK PKH 2 ,

где β – коэффициент нагрузки, которой равен

II H .

12.7.Внешняя характеристика трансформатора

Изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора при постоянном входном напряжении зависит не только от величины нагрузки, но и от коэффициента мощности нагрузки (cosφ2), и может быть определено по приближенной формуле

u% (uKA cos 2 uKP sin 2 ) .

На рис. 12.9 представлена внешняя характеристика для частного случая активно-индуктивной нагрузки.

171

U2

U2H

12.8. КПД трансформатора

КПД равен отношению полезной мощности трансформатора к потребляемой:

зависят от тока нагрузки. Эти потери зависят только от Ф2, т.е. от U12 и от частоты f.

Вопросы для самопроверки

1.С какой целью используют трансформатор в энергетике?

2.На каком законе основан принцип работы трансформатора?

3.Объясните векторную диаграмму трансформатора для режима холостого хода.

4.Какие параметры трансформатора определяют из опыта холостого хо-

да?

5.Перечислите основные характеристики трансформатора.

6.Какой трансформатор называется приведенным?

7.Объясните векторную диаграмму трансформатора для режима номинальной нагрузки.

8.Какие параметры трансформатора определяют из опыта короткого замыкания?

9.Какая характеристика трансформатора называется внешней?

10.Перечислите виды потерь мощности в трансформаторе.

172