Исследование однофазного силового трансформатора в режимах холостого хода, опытного короткого замыкания и при работе на нагрузку, страница 4

При токах, отличных от номинального, потери в обмотках определяются из зависимости

                                                              .                                                     (5.15)

У современных силовых трансформаторов электрические потери в обмотках составляют

при коэффициенте мощности

                                                         .                                                (5.16)

Потери и КПД силового трансформатора

Преобразование электрической энергии в трансформаторе сопровождается магнитными и электрическими потерями.

Магнитные потери (потери в стали) при U₁=const не зависят от нагрузки трансформатора, называются постоянными и определяются из режима холостого хода по формуле (5.8).

Электрические потери на нагревание обмоток, пропорциональные квадрату токов и зависящие от нагрузки трансформатора, называются переменными и определяются из опыта короткого замыкания по формуле (5.15).

Суммарные потери составляют

,

КПД трансформатора

,                                                                   (5.17)

где P₁ и Р₂ – потребляемая и полезная активные мощности трансформатора.

Современные силовые трансформаторы имеют КПД, равный 0,95…0,995. Зависимость КПД h трансформатора от нагрузки и cosj₂ показана на рис. 5.3. Относительная разность мощностей Р₁ и Р₂ при этом оказывается сравнимой с погрешностью электроизмерительных приборов. Поэтому при определении КПД рекомендуется измерять одну из мощностей, а другую определять по измеренной мощности и потерям.

Рис. 5.3

КПД может быть вычислен по формулам:

                                                     .                                            (5.18)

При использовании паспортных данных трансформатора КПД определяется зависимостью

                                                         .                                                (5.19)

II. Выполнение работы

Электрическую схему соединений для исследования трансформатора.

Рис. 5.6. Электрическая схема соединений для исследования трансформатора

Характеристика холостого хода.

Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А3, устанавливайте напряжение, прикладываемое к первичной обмотке испытуемого трансформатора, от 0 до 1,15U_н. Измеряйте и заносите показания вольтметров блока измерителей Р3, амперметра Р1, ваттметра и варметра измерителя Р4 мощностей в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

U1, А	15	50	100	150	200	220	250
U2o,.B	15	50	100	150	200	220	250
I1o	0 0	0,006	0,01	0,013	0,018	0,021	0,035
Pо, Вт	0	0,25	1	1,75	3,5	4	5
Q, В.Ар	0	0	0	0,5	1	2	7
Cos		0	0	0,275	0,276	0,447	0,814