Холостой ход тр-ра, как режим работы.

Холостым ходом называют режим ра­боты трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке (Zh = ¥, i2=0). В этом случае уравнения напряжений и токов принимают вид

 

По этим уравнениям строится схема замещения(для одной фазы)

 

 

По основным уравнениям строится векторная диаграмма (для одной фазы). Проводим по оси абцисс основной поток Ф. Ток хх I₀ опережает поток Ф на угол a(a-определяется величиной потерь в стале, чем больше потери тем больше угол). Е₁ и Е₁’ отстает от потока Ф на угол 90.Строим векторную диаграмму по основным уровнениям.

 

3.Опыт холостого хода.

Холостым ходом называют режим ра­боты трансформатора при разомкнутой вторичной обмотке (Zh = ¥, i₂=0). В этом случае уравнения напряжений и токов принимают вид

 

 

Опыт хх проводиться для экспериментального определения потерь хх Р₀, тока хх I₀ и соsj₀ и коэф-та трансформации. Кроме того можно определить сопротивление Z₁₂схемы замещения. Схемы опыта приведены на рисунке.

Напряжение к первичной обмотке, трансформатора обычно подводят через

регулятор напряжения РН, позво­ляющий плавно повышать напряжение от 0 до 1,15Uном. При этом через приблизительно одинаковые интервалы тока х.х. сни­мают показания приборов, а затем строят характеристики х.х.:зависимость тока х.х. Iо, мощности х.х. Ро и коэффициента мощ­ности х.х. cosj от первичного напряжения U1 называются характеристиками хх. (характеристики снимаются при I₂=0,Z_H= ¥, f=const)При возрастаний напряжения ток хх Iо ратет сначало линейно, а затем быстрее, чем U₁.Объесняется это тем, что с возрастанием U₁увеличивается поток Фм в тр-ре, т.к. U₁»Е₁=4,44f₁w₁Фм, а следовательно, при f₁- const и w₁- const U₁~Фм. С возростанием потока происходит насыщение магнитной цепи, что и вызывает более резкое увеличение намагничивающего тока. Потери хх Ро изменяются примерно пропорционально U₁². Такой закон изменения следует из того, что магнитные потери в сердечнике при f₁- const пропорциональны В², а т.к.В~Фм~U₁ то следует Ро~U₁². Коэф-т мощности определяется как:

для однофазного трансформатора

для трехфазного трансформатора

С увеличением U₁

Коэф-т мощности уменьшается, т.к. ток Iо растет быстрее U₁ и следовательно знаменатель растет быстрее, чем числитель

 

 

4.Опыт короткого замыкания.

Короткое замыкание трансформа­тора - это такой режим, когда вторичная обмотка замкнута на­коротко (Zн=0), при этом вторичное напряжение U ₂=0, а к первичной подведено напряжение. В усло­виях эксплуатации, когда к трансформатору подведено номинальное напряжение U_1н короткое замыкание является аварий­ным режимом. Целью опыта является снятие характеристик I_1К, соs _К, Р_К в функции от U_K.

Опыт к.з. такой режим при котором при замкнутой накоротко вторичной обмотке, к превичной подводится пониженное напряжение, постепенно повышающееся посредством регулятора напряжения до значения U_K, при котором токи к.з. в обмотках становятся равными номинальным токам I_1К=I_1Н и I_2К=I_2Н.

Напряжение, при ко­тором токи в обмотках трансформатора при опы­те равны номинальным значениям, называют но­минальным напряжением короткого замыкания и обычно выражают в % от U_1Н.

=(5-10)%U_1Н

Схема замещения трансформатора в режиме к.з.

Для этой схемы замещения справедливы ур – я:

 

U_k=I_1k(r₁+r₂’)+jI_1k(x₁+x₂’)

U’₂=0

I_1k= -I_2k’

Т.к. магнитный поток в магнитопроводе пропорционален первичному напряжению, то он составляет небольшую величину. Для создания такого магнитного потока требуется малый намагничивающий ток величиной которого можно пренебречь.

Векторная диаграмма строится для одной фазы тран – ра на основании приведенных выше уравнений. При построении считаем что все величины необходимые для построения заданы.

АОВ – треугольник к.з.

ОВ – активная составл напряж. к.з.

АВ – реактив. составл. напряж. к.з.

 

 

5.Опыт к.з.

Опыт к.з. такой режим при котором при замкнутой накоротко вторичной обмотке, к превичной подводится пониженное напряжение, постепенно повышающееся посредством регулятора напряжения до значения U_K, при котором токи к.з. в обмотках становятся равными номинальным токам I_1К=I_1Н и I_2К=I_2Н.

Напряжение, при ко­тором токи в обмотках трансформатора при опы­те равны номинальным значениям, называют но­минальным напряжением короткого замыкания и обычно выражают в % от U_1Н.

=(5-10)%U_1Н

Целью опыта является снятие характеристик I_1К, соs _К, Р_К в функции от U_K.

 

Схема для снятия характеристик. Т.к. магнитный поток в магнитопроводе пропорционален первичному напряжению, то он составляет небольшую величину. Для создания такого магнитного потока требуется малый намагничивающий ток величиной которого можно пренебречь.

 

 

Уравнения напряжений и токов:

U_k=I_1k(r₁+r₂’)+jI_1k(x₁+x₂’)

U’₂=0

I_1k= -I_2k’

Коэффициент мощности остается постоянным, т.к. в режиме к.з. магнитная система тр – ра не насыщена и все параметры остаются постоянными. С ростом U_1K потери к.з. растут в квадратичной зависимости от напряжения. Ток к.з. растет линейно. Условия при которых снимаются характеристики f=const, U₂=0, Z_Н=0.