Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электротехника.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
28.10.2018
Размер:
3.33 Mб
Скачать

6.3 Работа электрического трансформатора в режиме холостого

Режим холостого хода такой режим работы электрического транс-

форматора, при котором его вторичная цепь разомкнута, и ток в ней равен нулю (i2  0) .

Под действием приложенного напряжения

u1 по первичной обмотке

протекает ток i1x , возбуждающий в магнитопроводе магнитное поле Ф0 .

Большая часть магнитного потока замыкается в магнитопроводе.

Однако небольшая часть этого потока замыкается вокруг витков только

первичной обмотки, образуя поток рассеяния

ФS , и не индуктирует на-

пряжение взаимоиндукции u M 2

В первичной обмотке Ф0

во вторичной обмотке.

индуктирует напряжение

u S1 2fLS1 I1x

xLS1 I1x , (6.8)

где

LS1

– индуктивность рассеяния первичной обмотки электрического

трансформатора;

нием

xLS1 – индуктивное сопротивление рассеяния этой обмотки.

Кроме того, первичная обмотка обладает резистивным сопротивле-

r1 . На рисунке 6.2 представлена схема замещения электрического

трансформатора с учетом резистивных сопротивлений

r1 и

r2 первичной и

вторичной обмоток и их индуктивностей рассеяния

LS1 и

LS 2 .

141

i1x r1

LS1

Ф0

r2 LS2

i2=0

ur1

u1

uLS1

uL1

uM 2 u2

Рисунок 6.2 – Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода

Составим уравнение для первичной цепи по II закону Кирхгофа в комплексной форме

U&1 I&1x r1 U& LS1 U& L1 . (6.9)

На рисунке 6.3 представлена векторная диаграмма напряжений и то-

ков, построенная в соответствии с (6.9).

Опытом холостого хода называется испытание электрического трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном

приложенном к первичной обмотке напряжении U1x

U1н .

UL1=UM 2

U1 I1x

I1x

jxS1

r1

I1x

Ф0

Рисунок 6.3 – Векторная диаграмма напряжений и тока трансформа-

тора в режиме холостого хода

Для проведения опыта холостого хода собирается электрическая цепь согласно схеме рисунка 6.4.

142

U1x

I1x

*

* W

pW1

V

pV1

A

pA1

ЭТ

V U2 x

z2

pV2

Рисунок 6.4 – Схема электрической цепи для проведения опыта холостого хода трансформатора

При

U1x

U1н

ток

I1x

составляет 3…10 % от номинального первич-

ного тока

I1н . Следовательно, в формуле (6.9) слагаемыми U& LS1

jxS1 I&1x

и U& r1 r1 I&1x

можно пренебречь. Тогда имеем:

U&1x

U& L1 . (6.10)

При разомкнутой цепи вторичной обмотки

U 2 x

U M 2 , (6.11)

поэтому, измерив вольтметром

PV1

первичное напряжение

U1x

и вольт-

метром

PV 2

– вторичное напряжение

U 2 x , определяют коэффициент

трансформации

K U М 2

U L1

U 2 x

U1x

w2 . (6.12)

w1

Этот коэффициент указывается на щитках электрических трансфор- маторов как отношение высшего напряжения к низшему (например, К  6000 / 230 ).

При холостом ходе

I1x << I1н

и мощность потерь в проводах первич-

ной обмотки (потери в меди)

PМ 1

мала по сравнению с потерями на вихре-

вые токи (потери в стали)

Pс . Поэтому в опыте холостого хода по показа-

ниям ваттметра

pW определяют мощность потерь в магнитопроводе.