2. Дослід короткого замикання.

К.З. трансформатора – це такий режим, коли вторинна обмотка замкнута накоротко і вторинна напруга U₂ = 0 Z₂ = 0.

Якщо такий режим виникне при експлуатації, струм К.З. буде значно перевищувати номінальний, що небезпечно для трансформатора!

Коли проводять дослід К.З., то до первинної обмотки підводять знижену напругу від регулятора (при замкненій накоротко вторинній), яку потім плавно збільшують, щоб струми в обмотках дорівнювали номінальним.

Знімають показання приладів та будують характеристики К.З.

І_1к, Р_к, cos φ_к = f(U_1к)

Ф_max ≈ ,

Але в режимі К.З. U₁ ≈ (5-10)% U_1н, тому Ф_max буде дуже малим і для його створення необхідний дуже невеликий струм, яким можна знехтувати і рівняння струмів буде мати такий вигляд:

І_1к = - Ĭ_2к^`

U_1k = I_1k (r₁ + r₂^{`</sup>) + jI<sub>1k</sub> (x<sub>1</sub> + x<sub>2</sub><sup>`}) = I_1kZ_k

Z_k = r_k + jx_k

Z_k = U_1k I_1k r_k = Z_k cos φ_k cos φ_k =

При досліді К.З. Ф_max = (5÷10)% Ф_min – це означає, що потужність, яку споживає трансформатор в досліді К.З. витрачається на покриття електричних втрат:

Р_к = І_1к² · r₁ + І_1к² · r₂^` = І_1к² · r_к, де r_к = r₁ + r₂

Питання для контролю:

1. Який принцип дії трансформатора?

2. Чому трансформатор не працює від мережі постійного струму?

3. Будова трансформатора.

4. Призначення трансформаторного масла.

5. Якими номінальними параметрами характеризується трансформатор?

6. Чому при збільшенні навантаження змінюється струм первинної обмотки?

7. Що таке приведений трансформатор?

8. На підставі яких рівнянь будують векторну діаграму трансформатора?

9. Яку потужність споживає трансформатор в режимі х.х.? На що вона витрачається?

10. Те ж саме в режимі К.З.

11. Які параметри визначають із дослідів х.х. та К.З.?

3. Спрощена векторна діаграма трансформатора.

Та векторна діаграма, яку ми розглянули, відображає співвідношення між

параметрами трансформатора, але із-за складності ця векторна діаграма не може використовуватися для практичних розрахунків.

Для спрощення діаграми та придання їй виду, який може мати практичне застосування, вважають, що

І₁ = - І₂, тоді

Схема заміщення набуває вигляду (малюнок), бо вона не має гілки намагнічення. Будуємо векторну діаграму (будують вектор струму І₁ = - І₂^`.

Потім під кутом φ будуємо вектор U₂^`, а далі необхідно додати вектору І_1к·r_х на І₁· х_к, отримаємо вектор U₁.

Спрощену векторну діаграму будують за заданими значеннями напруги, струму, коефіцієнту трансформації, коефіцієнту потужності cos φ та параметрів трикутника К.З. – U_Ка - U_Кр - U_К.

4. Зовнішня характеристика трансформатору.

При коливаннях навантаження трансформатора його вторинна напруга змінюється. Зміна вторинної напруги трансформатора при збільшенні навантаження від х.х. до номінального є важливою характеристикою трансформатора і визначається відношенням:

ΔU_Н =

Залежність вторинної напруги U₂ трансформатора від його навантаження називають зовнішньою характеристикою

U₂ = f(I₂)

В силових трансформаторах за номінальну вторинну напругу приймають напругу на затискачах вторинної обмотки в режимі х.х.

Вигляд зовнішньої характеристики залежить від навантаження трансформатору, тобто cos φ.