Мощность потерь в трансформаторе, К.П.Д.

Потери и КПД трансформатора

Отношение активной мощности Р₂ на выходе трансформатора к активной мощности Р₁ на входе

η= Р₂/P₁

называется коэффициентом полезного действия трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора зависит от режима работы. При номинальных значениях напряжения U₁ = U_1Н и тока I₁ = 1_1Н на первичной обмотке трансформатора и коэффициенте мощности приемника cosφ >0,8 коэффициент полезного действия очень высок и у мощных электрических трансформаторов превышает 99 %.

Введем понятие коэффициент загрузки β = I₂ /I_2Н. и учесть, что потери энергии в сердечнике(Р_ст) зависят от величины потока, а он практически постоянен то эти потери не зависят от тока. Потери в проводах пропорциональны квадрату тока. В номинальном режиме они равны ΔР_пр.н ,тогда

Трансформаторы изготавливают таким образом, чтобы КПД был при β = 0,75- 0,8.

Автотрансформатор

Особенности автотрансформатора

Автотрансформатор позволяет снизить затраты на провода обмоток, так как вторичная обмотка является частью первичной обмотки. Это обстоятельство не мешает тому, что токи и напряжения обмоток автотрансформатора подчиняются тем же уравнениям трансформатора.

На рис.8.4 приведены схемы автотрансформаторов с первичной обмоткой высшего напряжения (а) и первичной обмоткой низшего напряжения (б).

Так как первичная и вторичная цепи автотрансформатора электрически соединены, то при высоком напряжении на первичной стороне и большом коэффициенте трансформации (например, К =6000 В/220 В), при пользовании вторичным напряжением необходимо принимать дополнительные меры к обеспечению безопасности и усилению изоляции вторичной электрической цепи.

Широкое применение находят лабораторные маломощные авто­трансформаторы (ЛАТРы), позволяющие изменениям положения точки присоединения регулировать вторичное напряжение.

A) б)

Рис. 8.4. Схема автотрансформаторов с первичной обмоткой высшего напряжения (а) и первичной обмоткой низшего напряжения (б)