Практическая работа №7

20 21 22 23 24 25 26

«Расчет основных параметров трехфазного трансформатора»

Цель: Изучить основные параметры трёхфазного трансформатора и методы расчёта этих параметров.

Задачи работы:

1) изучить краткие сведения по теме;

2) ознакомиться с методами измерения параметров трехфазного трансформатора;

3) произвести расчет по заданным параметрам.

Основным параметром, характеризующим однофазный трансформатор, является коэффициент трансформации:

n = U1н / U2н = w1 / w2.

При работе однофазного трансформатора под нагрузкой в номинальном режиме из сети потребляется полная мощность:

Sн = U1н + I1н = U2н + I2н.

Коэффициент полезного действия трансформатора определяется отношением активной мощности, отдаваемой в нагрузку, Р2 к активной мощности, потребляемой трансформатором из сети, Р1:

где:

∆Рст – потери в магнитопроводе (постоянные);

∆Рэл – потери в обмотках, зависящие от тока нагрузки.

Величина ∆Рст определяется по данным режима (опыта) холостого хода трансформатора.

Трансформатор в режиме холостого хода потребляет из сети, главным образом, реактивную мощность на создание магнитного потока в магнитопроводе. Активная мощность Р0 относительно невелика и обусловлена потерями от вихревых токов и на гистерезис в стали магнитопровода:

∆Рст = Р0 = U1н I0 cos φ₁₀

Величина ∆Рэл определяется в опыте короткого замыкания. В этом опыте вторичная обмотка замыкается накоротко, на первичную обмотку подается пониженное напряжение U1к такой величины, чтобы токи в обмотках трансформатора были равны номинальным I1н и I2н. В этом случае регистрируемая ваттметром активная мощность Рк равна (без учета потерь ∆Рст ≈ 0) электрическим потерям в обмотках ∆Рэл н, соответствующим номинальному режиму:

Рк = ∆Рэл н = U1н I1н cos φ_1к.

В номинальном режиме КПД трансформатора определяется формулой:

Если нагрузка отличается от номинальной, мощность потерь в обмотках:

∆Pэл = (I1 / I1н)2 Pк = β2 Pк,

при этом

где:

β – коэффициент загрузки трансформатора.

По данным опытов холостого хода и короткого замыкания рассчитываются параметры схемы замещения трансформатора. Сопротивления намагничивающей цепи:

Z0 = U1н / I0; R0 = P0 / I0 2; X0 = (Z0 2 - R0 2) 1/2.

Сопротивления короткого замыкания:

Zк = U1к / I1н; Rк = Pк / I1н 2; Xк = (Zк 2 - Rк 2) 1/2.

Сопротивления первичной обмотки: