2015-03-27
2015
Коэффициент трансформации трансформатора может быть найден как отношение соответствующих напряжений:
,
где 
и 
– ЭДС обмоток высшего и низшего напряжений. 
и 
– напряжения обмоток высшего и низшего напряжений; 
и 
- число витков первичной и вторичной обмоток.
Трансформаторы характеризуются следующими параметрами мощности:
- полная мощность первичной обмотки, В×А
;
- полная мощность вторичной обмотки, В×А
.
где 
и 
– токи первичный и вторичный обмоток.
Так как потери в трансформаторе невелики, то за номинальную полную мощность трансформатора принимают
.
Важнейшими параметрами трансформатора являются мощность напряжение короткого замыкания uк, %, и ток холостого хода i0, %, которые указаны в паспорте трансформатора:
,
где 
– напряжение, измеренное в опыте к. з., В; 
– номинальное напряжение первичной обмотки, В; 
– ток, измеренный в опыте х. х., А; 
– номинальный ток первичной обмотки, А.
Паспортными данными трансформатора также являются величина потерь холостого хода 
и потерь короткого замыкания Рк.
Трансформатор, у которого параметры вторичной обмотки приведены к числу витков первичной обмотки, называют приведенным трансформатором. Такому трансформатору соответствует электрическая схема замещения (Т-образная схема замещения) рис. 11.
Сопротивления намагничивающей цепи схемы замещения (рис. 11) могут быть определены по параметрам холостого хода:
Коэффициент мощности при х. х.
Рис. 11. Т-образная схема замещения Рис. 12. Внешняя характеристика
трансформатора (на одну фазу) трансформатора
Сопротивления короткого замыкания:
Коэффициент мощности при коротком замыкании:
Сопротивления рабочих ветвей схемы замещения с достаточной степенью точности можно принять:
Составляющие напряжения короткого замыкания, %:
Изменение напряжения на выводах вторичной обмотки трансформатора при работе трансформатора под нагрузкой, %,
где 
– коэффициент нагрузки трансформатора.
Формулы приведения параметров вторичной цепи:
- ток вторичной обмотки
;
- ЭДС и напряжение вторичной обмотки
- активное и индуктивное сопротивления вторичной обмотки
- полное сопротивление вторичной обмотки
- полное сопротивление нагрузки
,
где и - соответственно число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора.
Внешняя характеристика трансформатора (рис. 12) описывается уравнением:
В данном случае 
где DUн – изменение напряжения при b = 1 и 
= 0,8 (
< 0).
Коэффициент полезного действия трансформатора при любой нагрузке определяется выражением
где 
– суммарные потери, Вт,
,
где 
– потери в стали, Вт,
В ряде случаев для трансформаторов большой и средней мощности без большой погрешности можно принять 
;
– потери в обмотках (в меди), или электрические потери (
- число фаз), Вт,
– мощность, отдаваемая трансформатором, Вт,
Наибольшее значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки
,
который обычно составляет 0,45 – 0,65.
Максимальный КПД трансформатора равен
.
По сравнению с однофазными трансформаторами при расчетах трехфазных трансформаторов следует различать линейные и фазные параметры напряжения(
, 
) и тока (
, 
).
Коэффициенты трансформации линейных и фазных напряжений трансформатора могут быть найдены как отношение соответствующих напряжений:
; 
где 
и 
– фазные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений; 
и 
– линейные напряжения обмоток высшего и низшего напряжений.
Расчет параметров трехфазного трансформатора ведется по фазным токам и напряжениям. Для этого необходимо исходные данные в зависимости от схемы соединения обмоток перевести в фазные величины:
- для схемы соединения обмотки по схеме «звезда»
; 
;
- для схемы соединения обмотки по схеме «треугольник»
; 
.
Для трехфазных трансформаторов:
- полная мощность первичной обмотки (не зависимо от схемы соединения обмоток), В×А
;
- полная мощность вторичной обмотки(не зависимо от схемы соединения обмоток), В×А
.
Так как потери в трансформаторе невелики, то за номинальную полную мощность трансформатора принимают
.
Примечание. Так как все параметры рассчитываются для фазных значений, то в целях простоты во всех нижеприведенных формулах индекс, указывающий на фазную величину, отсутствует и все расчеты проводятся по тем же формулам, что и для однофазных трансформаторов. Для трехфазных трансформаторов величину потерь х. х. Р0и потерь к.з. Рк, указанных в паспорте трансформатора, следует уменьшить в три раза (потери на одну фазу
Задачи
