Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора

Р е ж и м х о л о с т о г о х о д а.Под холостым ходом трансформатора понимают такой режим его ра­боты, при котором к первичной обмотке подводится напря­жение, а вто­ричная обмотка разомкнута (). В этом случае система уравне­ний (4.7) примет такой вид:

(3.8)

Опыт холостого хода трансформатора проводят по схеме, представленной на рисунке 4.2. К первичной обмотке подводят но­минальное напряжение и замеряют ток , мощность и напря­жение .

Опыт холостого хода позволяет определить следующие параметры транс­форматора:

1) коэффициент трансформации ,равный отношению первичного и вторичного напряжений при холостом ходе;

2) ток холостого хода, выраженный в процентах, ;

3) мощность холостого хода или, исходя из схемы заме­щения, . Обычно , поэтому мощность идет в основ­ном на покрытие потерь в стали трансформатора, т. е. . В мало­мощных трансформаторах потери в стали рас­считывают с учетом электриче­ских потерь в первичной обмотке:

(3.9)

4) параметры ветви намагничивания которые для транс­формато­ров определяют по формулам:

(3.10)

(3.11)

	Рисунок 3.2 – Схема трансформатора при опыте холостого хода

При этом для маломощных трансформаторов потоками рассеяния пренебре­гают, т. е. считают

Тогда

откуда ,

Сопротивления r, и x_s1 при холостом ходе не учитывают, поэтому

,

Р е ж и м к о р о т к о г о з а м ы к а н и я. Под коротким замыканием трансформатора понимают такой режим работы, при котором его вторичная обмотка замкнута накоротко (). В этом случае система уравнений (3.7) примет вид

Короткое замыкание при номинальном первичном напряжении опас­но для трансформатора, так как токи в его обмотках во много раз пре­высят номиналь­ные значения. Поэтому опыт короткого замыкания про­водят при пониженном напряжении согласно рисунку 4.3, только зажимы вторичной обмотки замы­кают накоротко, т. е. вместо вольтметра включают амперметр .

При проведении этого опыта ЭДС , следовательно, и магнитный поток в сердечнике малы, так как мало напряжение .Для создания такого потока требуется очень малый ток и его значением обычно пренебрегают. Тогда ток в первичной и вторичной обмотках равны по значению .

Рисунок 3.3 – Схема трансформатора при опыте короткого замыкания

Опыт короткого замыкания позволяет рассчитать следующие пара­метры:

1) параметры схемы замещения:; ; Сопротивления и приводят к рабочей тем­пературе 75 °С, пользуясь формулами , ;

2) коэффициент мощности ;

3) мощность потерь .

Так как при коротком замыкании основной магнитный поток очень мал, то потерями в стали, вызванными им, практически пренебрегают. Следовательно, номинальная мощность идет почти полностью на покрытие электриче­ских потерь в обмотках трансформатора.

Мощность потерь приводят к температу­ре : ;

4) напряжение и его составляющие .