Режим холостого хода (ХХ)

Режим холостого холла возникает при разомкнутой вторичной обмотке (или при нагрузке с большим сопротивлением), то есть, в этом режиме ток вторичной обмотки равен нулю

Режим характеризуется следующими особенностями:

1). . Напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно ЭДС, наводимой во вторичной обмотке. Напряжение вторичной обмотки в режиме ХХ принимают за номинальное вторичное напряжение, то есть

(12)

2). По первичной обмотке протекает ток холостого хода (обозначается ).

Обычно этот ток выражается в процентах от номинального тока

(13)

и имеет малое значение (3 – 10) %

3). Ввиду малости тока электрические потери (потери на нагрев проводов) в первичной обмотке трансформатора очень малы и составляют от номинальной мощности, значит вся мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, идет на потери.

Вместе с тем, в режиме холостого хода происходит наведение ЭДС во вторичной обмотке и появление на ее зажимах напряжения . Это означает, что все потери холостого хода – это потери на намагничивание. Их называют магнитными потерями или потерями в стали и обозначают

В основном магнитные потери складываются из потерь на гистерезис и потерь от вихревых токов :

(14)

Известно, что магнитные потери определяются приложенным напряжением и, если , то магнитные потери, определенные в режиме холостого хода будут оставаться постоянными при любой нагрузке трансформатора.

4) Напряжение на первичной обмотке не совпадает с ее ЭДС и отличается на величину падения напряжения в ветви намагничивания.

– активное и индуктивное сопротивления трансформатора, определяемые процессом намагничивания магнитопровода. Эти сопротивления называются магнитными, а ветвь с сопротивлениями и называется ветвью намагничивания трансформатора. Исходя из этого, можно изобразить схему замещения трансформатора в режиме холостого хода (рис. 4).

Рис. 4. Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода

5) Уравнение электромагнитного состояния трансформатора для приведенной схемы в режиме ХХ имеет вид:

(15)

или

(16)

6) ЭДС, наводимая во вторичной обмотке совпадает с напряжением на обмотке ток обмотки и напряжение на первичной обмотке практически совпадает с ее ЭДС (так как – мал). Тогда коэффициент трансформации k_T можно определить как отношение напряжений обмоток:

(17)

а так как то

(18)

7) Режим ХХ проводится как опыт ХХ в лабораторных условиях. При проведении опыта ХХ к зажимам вторичной обмотки подключается вольтметр, сопротивление которого →∞ (очень большое). С помощью измерительных приборов (амперметра, вольтметров и ваттметра) измеряют мощность холостого хода P ₁₀, напряжения U _1ном, U _2ном и ток .

По измеренным данным рассчитываются:

Коэффициент трансформации

Сопротивления ветви намагничивания

(19)

Дата добавления: 2015-07-15