Параметры (Схемы замещения для любого трансформатора можно определить по данным опытов холостого хода и короткого замыкания (рис. 2.30).

Параметры (Схемы замещения для любого трансформатора можно определить по данным опытов холостого хода и короткого замыкания (рис. 2.30).

Опыт холостого хода. К зажимам одной из обмоток посредством регулятора напряжения (РН) (рис. 2.30, а) подводят номинальное напряжение U ₀ = U _1ном; к другой обмотке подключают вольтметр (ее можно считать разомкнутой). Измерив ток холостого хода 1 ₀ и мощность Р ₀, потребляемую трансформатором, согласно схеме замещения (рис. 2.31,a) находим

Z ₁ + Z_m= U ₀ /I ₀; R ₁ + R_m= P ₀ /I ₀²;

X 1 + Xm = √

(Z 1 + Zm) ^2 - (R 1 + Rm) ^2

}

(2.33)

Так как ток холостого хода мал по сравнению с номи­нальным током трансформатора, электрическими потерями Δ P _эл1 = I ₀² R ₁ пренебрегают и считают, что вся мощность, потребляемая трансформатором, расходуется на компенсацию магнитных потерь в стали магнитопровода. При этом

Р ₀ = I ₀² (R ₁ + R_m) ≈ I ₀² R _m (2.34)

откуда R _m = P ₀ /I ₀².

Рис. 2.30. Схемы проведения опытов холостого хода и короткого замыкания

Аналогично считают, что X ₁ + Х_т≈ Х_т, так как сопротивление Х _т определяется основным потоком трансформатора Ф (потоком взаимоиндукции), а Х ₁ — потоком рассеяния Ф_σ1, который во много раз меньше Ф. Поэтому с большой степенью точности полагают, что

Z m = U 0 /I 0; Xm = √

Z m^2 - R m^2.

(2.35)

Измерив напряжения U ₀ и U ₂₀ первичной и вторичной обмоток, определяют коэффициент трансформации

k = U ₀ /U ₂₀. (2.36)

Векторная диаграмма трансформатора. Она позволяет наглядно представить соотношения и углы сдвига фаз между различными величинами, характеризующими работу трансформатора.

Кроме того, ее построение полезно для вывода некоторых соотношений, которые упрощают анализ рабочих характеристик трансформатора.

Векторную диаграмму строим на основании уравнений электрического состояния и уравнения токов с учетом сдвигов фаз между магнитным потоком, ЭДС и токами для приведенного трансформатора – в этом случае масштаб всех величин вторичной обмотки одинаков с масштабом величин первичной обмотки. Диаграмма на рис. 2.8 для активно-индуктивной нагрузки ( ) построена следующим образом. Из точки О в произвольном направлении в выбранном масштабе для токов строится вектор и при активно-индуктивной нагрузке в направлении опережения под углом сдвига фаз в масштабе, выбранном для напряжения, вектор . Для получения вектора к вектору прибавляется вектор активного падения напряжения во вторичной обмотке (направлен параллельно вектору ) и вектор индуктивного падения напряжения (опережает вектор на угол ). Замыкающий вектор .

Вектор магнитного потока отстает по фазе от вектора на угол . Вектор тока холостого хода опережает вектор на угол потерь .

С вектором складывается вектор и получается вектор тока в первичной обмотке . Вектор напряжения первичной обмотки находится (см. (2.8)) как сумма векторов , вектора падения на­пряжения на активном сопротивлении первичной обмотки (откладывается из конца вектора параллельно вектору ) и вектора падения напряжения на индуктив­ном сопротивлении рассеяния (откладывается из конца вектора и опережает вектор тока на угол ).

Дата добавления: 2015-08-29