2014-02-18
554
Опыт короткого заыкания: а – схема включения; б – схема замещения
|
Опыт проводится при пониженном напряжении U1к, которое устанавливается экспериментально: при отключенном напряжении на входе замыкают накоротко зажимы вторичной обмотки. Затем медленно увеличивают U 1 до значения U 1к, при котором показание амперметра равно I 1ном. Ваттметр измеряет мощность потерь в режиме короткого замыкания P к. Поскольку X 0, R 0 существенно больше сопротивлений обмоток, то ток I 1к = I 1ном практически замыкается по внешнему контуру на рис. 3.8, б. Мощность потерь
Р к = (R 1 + R) I ном = 2 RI ном, откуда R = R 1 = P к/(2 I ном); R 2 = R / n 2.
Сопротивление R к = R 1 + R называют активным сопротивлением короткого замыкания.
Полное сопротивление короткого замыкания: Z к = U 1к/ I 1к ;
Уравнения и схема замещения трансформатора. Приведенный трансформатор
Помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по магнитопроводу, катушки создают небольшие потоки рассеяния Ф1 s и Ф2 s , замыкающиеся по воздуху. Воздух является линейной средой для магнитного поля, поэтому в схеме замещения трансформатора потоки рассеяния обмоток учитывают в виде линейных индуктивностей рассеяния L 1 s , L 2 s (рис. б). На схеме замещения активные сопротивления R 1, R 2 обмоток условно показаны вне обмоток, а обмотки на рис., б не имеют активного сопротивления, не создают потоков рассеяния и вместе с магнитопроводом образуют так называемый идеализированный трансформатор. Для первичного и вторичного контуров схемы замещения (рис. б) по ВЗК получим
|
|
|
Сечение проводников обмоток выбирают так, чтобы R 1, R 2 были малы. Сердечники трансформаторов изготавливают из стали с высокой магнитной проницательностью, используют плотную намотку витков и максимально близкое расположение катушек (обмотку ВН наматывают поверх обмотки НН). Такие меры снижают потоки рассеяния и учитывающие их индуктивности рассеяния. Поэтому второе и третье слагаемые в (3.5) и (3.6) составляют несколько процентов от U 1 и U 2 (кроме трансформаторов с P < 1 кВт). Тогда можно полагать
; 
.
Из постоянства амплитуды потока Ф m, согласно закону полного тока, следует постоянство МДС:
w 11 – w 22 = w 10.
Это равенство справедливо и для мгновенных значений:
w 1 i 1 – w 2 i 2 = w 1 i 0.
Равенства приводятся к виду
1 = 0 +; i 1 = i 0 +.
Следует, что ток 1 состоит из тока 0 (намагничивающего тока), определяющего основной магнитный поток Ф, и тока 2/ n, компенсирующего размагничивающее действие тока вторичной обмотки. Ток холостого хода I 0 составляет 3¸10% от номинального первичного тока I 1. Если пренебречь I 0, то
.
То есть коэффициент трансформации можно определять по отношению токов.
|
|
|
