5. Как определяются магнитные потери в трансформаторе, от чего они зависят?

Для определения магнитных потерь в трансформаторе проводится опыт ХХ, при котором ток во вторичной обмотке равен нулю, а в первичной обмотке ток не превышает 10% от I_ном. Т.к. при проведении этого опыта электроприемник отключен, то вся мощность, измеренная ваттметром, включенным в цепь первичной обмотки трансформатора, является мощностью электрических и магнитных потерь. Магнитные потери пропорциональны напряжению, подводимому к первичной обмотке. Т.к. при проведении опыта ХХ к первичной обмотке подводится U_ном, то и магнитные потери будут такими же, как и в номинальном режиме. Электрические потери зависят от токов в обмотках, а т.к. ток во вторичной обмотке равен нулю, а в первичной обмотке ток не превышает 10% от номинального то и электрические потери незначительны. Т.о., пренебрегая незначительными электрическими потерями, считаем, что вся мощность, измеренная при проведении опыта ХХ, является мощностью магнитных потерь.

6. Как определяются электрические потери в трансформаторе, от чего они зависят?

Для определения электрических потерь в трансформаторе проводится опыт КЗ. Для этого необходимо снизить напряжение на вторичной обмотке до нуля, замкнуть вторичные зажимы между собой и повышать напряжение до тех пор, пока в обмотках установятся номинальные токи. Напряжение, при котором в обмотках устанавливаются номинальные токи, называют напряжением КЗ. Как правило, напряжение КЗ незначительно и не превышает 10% от номинального.

Электрические потери в трансформаторе в ходе опыта КЗ определятся: Рэ=I²_1номR₁+ I²_2номR_2.

Т.к. при проведении опыта КЗ в обмотках трансформатора устанавливаются номинальные токи, то и электрические потери в них будут такими же как и в номинальном режиме. Магнитные потери пропорциональны напряжению на первичной обмотке, а т.к. в опыте КЗ к первичной обмотке подводится незначительное напряжение, то и магнитные потери незначительны. Т.о., пренебрегая незначительными магнитными потерями, можно считать, что вся мощность измеренная в опыте КЗ является мощностью электрических потерь.

7. Как определяется кпд трансформатора, от чего он зависит

Потери энергии в трансформаторе в целом относительно невелики. В зави­симости от мощности трансформатора КПД имеет величину от η=0,96 (при S_ном=5кВА) до 0,995 (S_ном-десятки тысяч кВА).

Для определения КПД применяют косвенный: η=100Р₂/(Р₂+Р_м+Р_э)%=100Р₂/(Р₂+Р_хх+к²_нР_кз)%

где – Р₂ = U₂I₂cosφ₂, мощность выделяемая в нагрузке,

Р_Э = к²_нР_кз – электрические потери в трансформаторе, определённые в опыте КЗ,

Р_М = Р_ХХ – магнитные потери в трансформаторе, определённые в опыте ХХ,

к_н - коэффициент нагрузки, который определяется: к_н = I_2ном / I_1ном.

Величина КПД трансформатора зависит от его нагрузки. И она тем больше, чем выше коэффициент мощности потребителя cosφ₂. Наибольший КПД трансформатор имеет при нагрузке, составляющей 50-70% от номинальной, что соответствует средней эксплуатационной нагрузке транс­форматора.