Общая электротехника и электроника: Лабораторный практикум, страница 24

1.Номинальные высшее (U_1ном) и низшее (U_2ном)напряжения, на которые рассчитан трансформатор в [В].

2.Номинальная полная мощность S _ном в [В•А].

3.Токи,протекающие в обмотках, при номинальной полной мощности трансформатора в [A].

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Различают следующие режимы работы трансформаторов:

-Режим повышающего трансформатора, когда U₂ больше U₁.

-Режим понижающего трансформатора, когда U₂ меньше U₁.

-Режим номинальный при номинальных значениях напряжений и токов в первичной обмотке.

-Режим рабочий - при номинальном напряжении в первичной обмотке и токе I₁, определяемым   нагрузкой трансформатора.

-Режим холостого хода, когда ток во вторичной обмотке равен нулю.

-Режим короткого замыкания, когда напряжение вторичной обмотки рано нулю.

Отношение Э.Д.С. первичной обмотки к Э.Д.С.. во вторичной обмотке называется коэффициентом трансформации

 n₁₂=W₁/W₂ ,                                                                                (5.1)

где W₁ и W₂ – число витков первичной и вторичной обмоток.

Приближенно коэффициент трансформации определяется как отношение напряжения в первичной обмотке к напряжению вторичной обмотки при опыте холостого хода

n₁₂=U₁/U₂.                                                                                 (5.2)

Маломощные трансформаторы могут использоваться как повышающие и как понижающие, поэтому в паспорте трансформатора коэффициент трансформации обозначается как отношение высшего напряжения к низшему напряжению.

КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Коэффициент полезного действия силовых электротехнических трансформаторов очень высок и обычно равен в номинальном режиме 0,98…..0,99. Потери энергии в трансформаторах складываются из потерь в сердечнике и потерь в обмотках. Потери в сердечнике в свою очередь складываются из потерь на вихревые токи и потерь, связанных с явлением гистерезиса - нелинейной и неоднозначной зависимостью магнитной индукции от напряженности магнитного поля. Для уменьшения потерь на вихревые токи 'сердечники трансформаторов набираются из тонких,  изолированных слоем лака стальных листов.

ОПЫТЫ ХОЛОСТОГО ТОКА И КОРОТКОГО  ЗАМЫКАНИЯ

Потери из-за гистерезиса зависят от качества (сорта) электротехнической стали, а также от частоты колебаний переменного напряжения и напряженности магнитного поля в сердечнике. Экспериментально потери в стали определяются из опыта холостого хода трансформатора, когда ток I₂ = 0, а ток I₁ имеет небольшую величину (единицы процентов от номинальной величины). При этом  потери в нагрузке равны нулю, потери в проводах ничтожно малы и практически вся мощность, потребляемая трансформатором, расходуется на покрытие потерь в сердечнике трансформатора Р_1хх≈ Р_ст.

 Потери в  проводах обмоток трансформатора определяются из опыта короткого замыкания. Опытом короткого замыкания называют режим работы трансформатора, при котором   сопротивление нагрузки во вторичной обмотке близко к нулевому, а ток в первичной обмотке устанавливается равным номинальному. Это достигается подведением к первичной обмотке трансформатора напряжения, равного 5–10  процента от номинального. При этом потерями в магнитопроводе можно пренебречь  и считать, что мощность потребляемая трансформатором,  приближенно равна  мощности потерь в проводах первичной и вторичной обмоток Р_1к≈ Р_пр.

 Опыт короткого замыкания используется также для контрольного  определения коэффициента  трансформации. В этом случае