Определение параметров схемы замещения

Параметры схемы замещения для любого трансформатора можно определить по данным опытов холостого хода (рис. 1.9) и короткого замыкания (рис. 1.11).

Опыт холостого хода

В опыте холостого хода (рис. 1.9) вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а к первичной подводится номинальное напряжение .

Схема замещения трансформатора (рис. 1.8) для режима холостого хода ( ) примет вид (рис. 1.10).

Измерив ток холостого хода и мощность , потребляемую трансформатором, согласно схеме замещения (рис. 1.10,а), находим

где: – входное сопротивление трансформатора при опыте холостого хода.

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

откуда .

Аналогично считают, что , так как сопротивление определяется основным потоком трансформатора (потоком взаимоиндукции), а – потоком рассеяния , который во много раз меньше . Поэтому с большой степенью точности полагают, что

Измерив напряжения и первичной и вторичной обмоток, определяют коэффициент трансформации

Векторная диаграмма трансформатора в режиме холостого хода, построенная исходя из указанных выше допущений, изображена на рис. 1.10, б. В действительности ток создает в первичной обмотке падения напряжения и , поэтому . Соответствующая векторная диаграмма показана на рис. 1.10, в.

Опыт короткого замыкания

Вторичную обмотку замыкают накоротко сопротивление , а к первичной подводят пониженное напряжение (см. рис.1.11) такого значения, при котором по обмоткам проходит номинальный ток . В мощных силовых трансформаторах напряжение при коротком замыкании обычно составляет 5-15% от номинального. В трансформаторах малой мощности напряжение может достигать 25-50% от .

Так как поток, замыкающийся по стальному магнитопроводу, зависит от напряжения приложенного к первичной обмотке трансформатора, а магнитные потери в стали пропорциональны квадрату индукции, т.е. квадрату магнитного потока, то ввиду малости пренебрегают магнитными потерями в стали и током холостого хода. При этом из общей схемы замещения трансформатора исключают сопротивления и и преобразуют ее в схему. Параметры этой схемы определяют из следующих соотношений:

где , , – полное, активное и реактивное сопротивления трансформатора при коротком замыкании.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЕКТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРА.