Опыт холостого хода трансформатора

В опыте холостого хода трансформатора первичная обмотка трансформатора присоединяется к сети, а вторичная обмотка разомкнута. В режиме холостого хода трансформатора в обмотке ток не протекает и она не оказывает влияния на режим работы первичной обмотки.

На рис. 5.4, а приведена принципиальная схема опыта холостого хода трансформатора (ключ Б1 разомкнут), а на рис. 5.4,6 — упрощенная схема замещения.

Определим параметры трансформатора п, ЛР_мн, Я₀, г₀, х₀ в этом режиме.

1. Так как, потребитель отключен (/₂ = 0), следовательно:

На практике ток холостого хода трансформатора , поэтому

2. При опыте холостого хода , следовательно:

зоз.

3. Определим коэффициент трансформации п в соответствии со вторым законом Кирхгофа:

тогда В опыте холостого хода измеряются напряжения на входе и выходе трансформатора с помощью вольтметров РУ_] и РУ₂, ток в первичной обмотке с помощью амперметра РА_} и активная мощность, потребляемая трансформатором из сети с помощью ваттметра Р1? .

Рис. 5.4. Принципиальная схема опыта холостого хода трансформатора (д); упрощенная схема замещения (б).

Отношение показаний вольтметров РУ и РУ₂ равно коэффициенту трансформации трансформатора п *(У|/С/₂. Поскольку ток холостого хода и активное сопротивление первичной обмотки малы, электрические потери в ней незначительны и намного меньше потерь в магнитопроводе трансформатора.

4. Определим ДР_ш (магнитные номинальные потери мощности). Показания ваттметра в этом опыте равны (см. пп.1 и 2):

По этой причине можно считать, что ваттметр измеряет мощность потерь в магнитопроводе трансформатора.

5. Определим параметры схемы замещения (рис. 5.4,6) Л₀, х₀,2₀, а также значения тока 1_х=1_а и его реактивную и активную составляющие 1_]р и /_1а, на основании опытных данных. Если пренебречь /?, и х, (так как Я"Яо и Х1"хо, т. е. приняв Л, = 0, х, = 0), то мощность, потребляемая от сети:

Отсюда ?,.

(определяется с помощью показаний ваттметра Р? и амперметра РА_Х).

Ток в намагничивающем контуре: откуда ,.

(определяется с помощью показаний амперметра РА_{, и вольтметра РУ_{).

Другие параметры трансформатора — индуктивное сопротивление трансформатора х₀, коэффициент мощности холостого хода соэ^о, реактивная 1,_р и активная 1,_а составляющие тока холостого хода 1_а определяются по формулам:

Магнитопровод трансформатора собирается из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,35−0,5 мм, между которыми есть изоляционная прослойка в виде лака и клея. Потери электрической энергии в магнитопроводе невелики и, следовательно, невелик и ток /,=/", определяющий эти потери. Воздушный зазор между листами магнитопровода, определяемый качеством обработки отдельных листов и качеством сборки, относительно невелик. Листы слоев магнитопровода собираются внахлёстку: последующий слой прекрывает воздушные промежутки в стыках листов предыдущего слоя, что приводит к существенному уменьшению эквивалентного воздушного зазора магнитопровода трансформатора. По этой причине намагничивающий ток 1,_р

трансформатора и ток холостого хода трансформатора, равный.

невелики. Ток холостого хода составляет всего 5−10% номинального значения /,".

Необходимо отметить, что ток 1,_а значительно меньше 1,_р. Поэтому при анализе работы и в расчетных формулах часто принимают