1. Опыт холостого хода. Холостым ходом трансформатора называется такой режим его работы, при котором первичная обмотка включена на номинальное напряжение
, а вторичная обмотка разомкнута (рис. 10.1).
|
| Рис. 10.1. Схема опыта холостого хода |
Режим холостого хода позволяет опытным путем установить следующие характерные для трансформатора величины: а) коэффициент трансформации; б) ток холостого хода; в) потери мощности в стали.
Коэффициент трансформации трансформатора
,
где
и
– число витков обмоток.
Мощность
определяет затраты энергии в пределах трансформатора. Она приблизительно равна потерям в стали, поскольку потери в стали независимы от нагрузки трансформатора, так как при работе трансформатора магнитный поток почти не меняется. Поэтому
при любой нагрузке.
При холостом ходе
. Коэффициент мощности нагруженного трансформатора в основном зависит от коэффициента мощности нагрузки. При холостом ходе
обычно не превышает 0,2…0,3.
2. Опыт короткого замыкания. Короткое замыкание трансформатора – испытательный режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а в первичную включено такое пониженное напряжение, чтобы ток первичной обмотки был равен номинальному (рис. 10.2). Это напряжение, называемое напряжением короткого замыкания, является одной из постоянных, характеризующих трансформатор. Обычно оно составляет 5…10 % номинального напряжения.
Рис. 10.2. Схема опыта короткого замыкания |
Потери в обмотках трансформатора определяются с помощью опыта короткого замыкания.
Мощность, затраченная при коротком замыкании, почти целиком расходуется на нагревание обмоток трансформатора. По мощности потерь при коротком замыкании можно рассчитать потери в обмотках при любой нагрузке трансформатора. Для этого потери при замыкании
относят к току только первичной обмотки и некоторому условному сопротивлению
, выражающему пропорциональность между током и мощностью:
;
.
Тогда потери в обмотках, или потери в меди
, при любой нагрузке находятся из значения тока
первичной обмотки:
.
Также потери в меди можно определить, используя коэффициент загрузки
;
.
Коэффициент полезного действия трансформатора рассчитывается из соотношения мощностей, приложенных ко вторичной и первичной обмоткам:
,
где
– потери мощности в трансформаторе.
3. Рабочий режим. Рабочий режим – это режим работы трансформатора под нагрузкой. В качестве нагрузки используется ламповый реостат (активная нагрузка). Постепенным увеличением числа включенных ламп доводят нагрузку до номинальной и снимают показания приборов в первичной и вторичной обмотках трансформатора.
Рис. 10.2. Схема опыта короткого замыкания