|
назад | оглавление | вперед
1.5.6. Падение напряжения в трансформаторе и его КПД
Для определения напряжения на нагрузке трансформатора воспользуемся его упрощенной схемой замещения без намагничивающего контура (рис.1.23а):
 a)
 б)
Рис.1.23. Схема замещения приведенного трансформатора без учета контура намагничивания (а) и его векторная диаграмма в режиме нагрузки (б)
Погрешность определения тока I1, вызванная таким упрощением, при нагрузках, близких к номинальной, составляет величину порядка 0,1%, что вполне допустимо. Обычно падение напряжения в трансформаторе определяется разностью вторичного напряжения трансформатора при холостом ходе U20 и  в режиме нагрузки в процентах по отношению к  :
 U%= %= %.
При холостом ходе отсутствуют падения напряжения в обмотках трансформатора. Поэтому, приняв  , получим
U%= %.
Эта величина называется относительной потерей напряжения. Ввиду того, что  можно приближенно за модуль  принять его проекцию на направление вектора  , т.е. отрезок  (рис.1.23б).
Тогда
 .
Из рис.1.23б получаем:
 ;
U%= %.
При номинальной нагрузке
Uн%= %
или
Uн%=Ukacos + Ukr sin,
где
Uka= и Ukr= % - активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания в процентах от U1н.
Для относительного падения напряжения, соответствующего току I1 получаем
|
 ,
|
(1.37) |
где:
 - коэффициент нагрузки.
Так как
|
 ,
|
(1.38) |
а  ,  ,
Рис.1.24. К расчету формулы 1.38.
то
|
|
(1.39) |
Окончательно имеем
|
 ,
|
(1.40) |
где
|
 .
|
(1.41) |
Рис.1.25 Внешняя характеристика трансформатора
Высокие значения КПД трансформатора не позволяют определить его с достаточной точностью путем непосредственного измерения мощности, потребляемой от сети  и мощности, отдаваемой нагрузке  . Поэтому, согласно требованиям ГОСТа, его вычисляют косвенным методом по данным опытов холостого хода и короткого замыкания. Точность этого метода приемлема для практики.
Зависимость активной мощности трансформатора от коэффициента нагрузки b может быть выражена следующим образом:
|
 .
|
(1.42) |
При опыте холостого хода ток I10 невелик, и потерями мощности в первичной обмотке можно пренебречь. Следовательно, с достаточной степенью точности можно считать, что потери в сердечнике трансформатора определяются мощностью, потребляемой из сети при номинальном напряжении сети:  .
Из схемы замещения (без учета тока намагничивания) трансформатора имеем для режима к. з.:
 .
Коэффициентом полезного действия трансформатора называют отношение отдаваемой мощности к мощности, потребляемой из сети:
 ;  ;
|
 .
|
(1.43) |
назад | оглавление | вперед
| 
