Коэффициент полезного действия трансформатора.

При передаче электрической энергии трансформатором происходят потери активной электрической мощности ∆Р, состоящие из потерь в сердечнике (в стали) ∆Р_С, и потерь в проводах обмоток (в меди) ∆Р_М.

Обычно у мощных трансформаторов общая величина потерь довольно мала (∆Р 1 3% Р_НОМ) и их КПД = = 98 - 99%,

где Р₁ – мощность, потребляемая из сети,

Р₂ – полезная мощность трансформатора.

Вследствие незначительности потерь, определение КПД трансформатора как отношения мощностей Р₂ к Р₁ затруднено, т.к. при измерении этих мощностей погрешность измерений оказывается сравнимой с величиной потерь в трансформаторе.

Поэтому КПД трансформатора определяют косвенным путем по данным потерь мощности, измеряемых в опытах холостого хода Р₀ и короткого замыкания Р_К с учетом коэффициента загрузки трансформатора ,

(9)

где I₂ – величина тока вторичной обмотки при фактической нагрузке трансформатора в рабочем режиме;

I_{2 НОМ} – номинальный ток вторичной обмотки;

где Р_2НОМ – номинальная активная мощность трансформатора;

Р₀ = ∆Р_{С НОМ}–номинальные потери в сердечнике (потери в стали), определяемые в опыте холостого хода. Это постоянные потери, не зависящие от коэффициента загрузки трансформатора.

Р_К = ∆Р_{М НОМ} – номинальные потери в обмотках трансформатора (потери в меди), определяемые в опыте короткого замыкания.

Поскольку потери в меди ∆Р_М пропорциональны квадрату тока и следовательно – квадрату коэффициента загрузки, их величину в любом режиме можно определить через номинальные потери и коэффициент загрузки: ∆Р_М= ²∆Р_{М НОМ}= ²Р_К

Паспортную номинальную мощность трансформатора задают через полную мощность S_2НОМ, т.к. выбор трансформатора производится по требуемой полной мощности, т.е. с учетом коэффициента мощности нагрузки cosφ_н, который для различных потребителей может сильно различаться даже при одинаковой активной мощности.

Поэтому обычно КПД трансформатора выражают через полную мощность (10)

гдеS_2НОМ – полная номинальная мощность трансформатора;

cos - коэффициент мощности нагрузки (потребителя);

S_2НОМcos = Р_2НОМ – номинальная активная мощность трансформатора.

Для того, чтобы трансформатор при длительной работе в номинальном режиме не перегревался, выбор мощности трансформатора производят по условию S_2НОМ S_н =

где S_н и Р_н– полная и активная мощности, потребителя.

Дата добавления: 2015-08-27