Работа трансформатора в режиме холостого хода
Режим холостого хода – такой режим работы электрического трансформатора, при котором его вторичная цепь разомкнута и ток в ней равен нулю (i2 = 0).
Под действием приложенного напряжения u1 по первичной обмотке протекает ток , возбуждающий в магнитопроводе магнитное поле .
Большая часть магнитного потока замыкается в магнитопроводе. Однако небольшая часть этого потока замыкается вокруг витков только первичной обмотки, образуя поток рассеяния , и не индуктирует напряжение взаимоиндукции во вторичной обмотке.
В первичной обмотке индуктирует напряжение
(6.8)
где – индуктивность рассеяния первичной обмотки электрического трансформатора;
– индуктивное сопротивление рассеяния этой обмотки.
Кроме того, первичная обмотка обладает резистивным сопротивлением r1. На рисунке 6.2 представлена схема замещения электрического трансформатора с учетом резистивных сопротивлений r1 и r2 первичной и вторичной обмоток и их индуктивностей рассеяния и .
Рис.6.2. Схема замещения трансформатора в режиме холостого хода
Составим уравнение для первичной цепи по II закону Кирхгофа в комплексной форме
(6.9)
Рис. 6.3. Векторная диаграмма напряжений и тока трансформатора
в режиме холостого хода
На рисунке 6.3 представлена векторная диаграмма напряжений и токов, построенная в соответствии с (6.9).
Опытом холостого хода называется испытание электрического трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном приложенном к первичной обмотке напряжении .
Для проведения опыта холостого хода собирается электрическая цепь согласно схеме рисунка 6.4.
Рис. 6.4. Схема электрической цепи для проведения опыта холостого хода
трансформатора
При ток составляет 3...10 % от номинального первичного тока . Следовательно, в формуле (6.9) слагаемыми и можно пренебречь. Тогда имеем:
(6.10)
При разомкнутой цепи вторичной обмотки
(6.11)
поэтому, измерив вольтметром PV1 первичное напряжение и вольтметром PV2 – вторичное напряжение , определяют коэффициент трансформации по напряжению
(6.12)
Этот коэффициент указывается на щитках электрических трансформаторов как отношение высшего напряжения к низшему (например К = 6000/230).
При холостом ходе и мощность потерь в проводах первичной обмотки (потери в меди) мала по сравнению с потерями на вихревые токи (потери в стали) , поэтому в опыте холостого хода по показаниям ваттметра определяют мощность потерь в магнитопроводе.
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 728;