1,0; 1,25, Рассчитаем для каждого из них кпд сначала для коэффициента мощности нагрузки , потом

Коэффициент нагрузки, соответствующий максимальному КПД равен:

Максимальное значение КПД, при

Максимальное значение КПД, при

Результаты расчётов приведём ниже, в табл.1.1:

Табл.1.1. Зависимость КПД от коэффициента нагрузки трансформатора при

разных значениях коэффициента мощности ()

β	0	0,25	0,5	0,75	1	1,25
	0	0,99	0,992	0,991	0,989	0,987
	0	0,985	0,988	0,986	0,984	0,981

Рис.1.2. Зависимость трансформатора при

Из анализа полученных результатов на рис. 1.2 и табл.1.1. следует: КПД

трансформатора при чисто активной нагрузке () выше, чем при

активно- индуктивной на всём диапазоне значений β.

Для построения внешних характеристик найдём активную и индуктивную

составляющие напряжения короткого замыкания:

Активная составляющая напряжения короткого замыкания в %:

Реактивная составляющая напряжения короткого замыкания в %:

Номинальное изменение вторичного напряжения трансформатора в %:

Номинальное изменение вторичного напряжения трансформатора в вольтах:

Вторичное напряжение трансформатора равно:

.

Произведём расчёт вторичного напряжения трансформатора при

и ; задаваясь различными значениями коэффициентов нагрузки:

β  = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25. Результаты расчёта сведём в табл. 1.2.

Табл.1.2. Зависимость вторичного напряжения трансформатора от

коэффициента нагрузки β при разных значениях коэффициента

мощности ()

β	0	0,25	0,5	0,75	1	1,25
,В
В
	0	0,131	0,262	0,394	0,525	0,656
	0	45,936	91,872	137,808	183,744	229,68

Построим внешние характеристики трансформатора (рис.1.3).

_{Рис.1.3. Внешние характеристики трансформатора} при

На рис.1.3 построены графики внешних характеристик при

(график синего цвета); при (график красного цвета). Опытным путём нашли фазовый угол , при котором напряжение на зажимах вторичной обмотки практически не зависит от коэффициента нагрузки β, который равен: . Построим для данного значения фазового угла график зависимости КПД от нагрузки  = f(β) при изменении β от 0 до 1,25 (см. рис.1.4). На рис.1.3. график характеристики при показан коричневой линией, параллельной оси β. Характер нагрузки – активно-индуктивный.

Рис.1.4. Зависимость трансформатора при

Данный тип трансформатора соответствует группе соединения – 5

«звезда –треугольник » (рис. 1.5). Поэтому построим векторную диаграмму

в соответствии с данной группой соединения с целью определения ЭДС

обмоток (рис.1.6). Для этого найдём комплексные величины напряжений,

ЭДС и тока трансформатора для фазы А и В. Линейное напряжение

первичной обмотки:

Отношение линейных напряжений для данной группы соединения равно:

Отсюда линейное напряжение на вторичной обмотке равно:

Комплексное значение приведённого напряжения вторичной обмотки:

Приведённое полное сопротивление вторичной обмотки

трансформатора:

Комплексное значение приведённого тока вторичной обмотки:

Комплексное значение тока первичной обмотки:

Комплексное значение тока холостого хода равно:

Угол магнитных потерь определяется из формулы для комплексного

значения тока холостого хода:

Фазовый угол между векторами напряжения и тока вторичной обмотки

равен: Вектор приведённой вторичной ЭДС

получается геометрическим сложением вектора напряжения с

падениями напряжения во вторичной обмотке:

Построим векторную диаграмму напряжений (рис.1.6)

Рис.1.5. Схема соединения обмоток для группы – 5 «звезда –

треугольник»

Рис.1.6. Векторная диаграмма напряжений трансформатора

Задача 2. Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором,

параметры которого заданы в таблице1.2, определить номинальные

момент М_н и скольжение s_н, критический момент М_к, перегрузочную

способность  и критическое скольжение s_к. Пользуясь формулой

Клосса для скольжений s = 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2; s_к; s_н; 0, построить

естественную и две искусственные механические характеристики с

разными величинами сопротивлений добавочных резисторов в цепи

ротора (R_доб = R₂ и R_доб = 4 R₂, где R₂ – активное сопротивление фазы

обмотки ротора). Пренебрегая величиной X₂, определить величину R₂, а

затем рассчитать и построить зависимость скольжения от тока ротора

s = f(I₂). Определить диапазон изменения частоты вращения при

реостатном регулировании для статического момента, равного

номинальному (М_с = М_н). Двигатель подключен к сети с линейным

напряжением 380В при схеме соединения фаз статора звездой.

Табл.1.2.