Опыт короткого замыкания трансформатора

Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и сильно пониженном напряжении на первичной обмотке, при это ток в первичной обмотке не превышает номинального значения. Схема для проведения опыта короткого замыкания приведена на рис. 11.3. Опыт проводится для определения номинального значения тока вторичной обмотки, мощности потерь в проводах и падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.

Величина напряжения первичной обмотки в опыте короткого замыкания мала и составляет 5 ¸ 10% от номинального. Поэтому и действующее значение ЭДС вторичной обмотки Е₂ составляет 2 ¸ 5%. Пропорционально значению ЭДС уменьшается магнитный поток, а значит и мощность потерь в магнитопроводе - Р_с. Отсюда следует, что показания ваттметра в опыте короткого замыкания, практически определяют только потери в проводах Р_пр, причем

(11.3)

Таким образом в режиме короткого замыкания определяется электрические потери в проводах, которые называются потерями в меди. В этом режиме также определяется качество сборки трансформатора.

Слайд 15

Режим нагрузки

В качестве нагрузки подключаемой к трансформатору используются:

1. Электродвигатели

2. Осветительные устройства

3. Выпрямители

Из опыта с нагрузкой определяется:

1. - выходная мощность

2. - коэффициент нагрузки

3. - КПД

Слайд 16

Внешняя характеристика трансформатора.

Внешней характеристикой трансформатора называется зависимость вторичного напряжения U₂ от тока I₂ при фиксированном напряжении U₁, при cosj=const

При активной нагрузке угол фи равен нулю и напряжение U2 остается неизменным при всех значениях нагрузки. При активно-индуктивной нагрузке фи положителен, и чем он больше, тем больше потери напряжения и тем значительнее снижение напряжения U2 с ростом тока нагрузки. При активно-емкостной нагрузке фи отрицателен и потери напряжения так же отрицательны, с ростом тока нагрузки напряжение U2 увеличивается.

Такой вид имеет внешняя характеристика трансформатора большой мощности, для трансформаторов малой мощности графики характеристик необходимо повернуть относительно точки U2ХХ по часовой стрелке.

Слайд 17

Нагрузочные характеристики

В качестве нагрузочных характеристик рассмотрим: коэффициент мощности трансформатора , КПД при cosj₂=const P₂ - активная мощность, отдаваемая потребителю, P₁ – активная мощность, полученная от источника сети

Графически зависимости этих величин от величины тока во вторичной обмотке имеют вид:

Слайд 18

Рассмотрим зависимость КПД трансформатора от коэффициента нагрузки. Определим при каком значении коэффициента нагрузки КПД трансформатора имеет максимальное значение.

Для этого необходимо взять первую производную , затем, приравняв к нулю найти экстремум. Получаем, что КПД достигает максимального значения, когда или

Таким образом КПД трансформатора достигает максимального значения при такой нагрузке, когда потери в стали равны электрическим потерям в меди то есть при условии равенства

Определить величину оптимального коэффициента нагрузки, можно графически построив графики магнитных и электрических потерь. При этом точка их пересечения позволит найти значение оптимального коэффициента нагрузки при максимальном КПД трансформатора.

- электрические потери

- магнитные потери

, т.е. P_Э=P_M => _max

Оптимальный коэффициент нагрузки для силовых трансформаторов а для трансформаторов малой мощности .

МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Введение

Роль электрических машин в промышленности и на транспорте. Электрические машины неотъемлемо связаны с электрической энергией.

Ее преимущества перед другими видами энергии:

- наиболее универсальная энергия, легко преобразуется в другие виды: механическую, тепловую, химическую, лучистую энергию;

- возможность передавать ее на большие расстояния с малыми потерями;

- возможность доставлять электрическую энергию в любую точку на Земле.

Электрическую энергию вырабатывают на электростанциях, где механическая энергия пара, воды преобразуется в электрическую с помощью электрогенераторов (везде переменного тока). Обратное преобразование энергии – с помощью электродвигателей (электромоторов).

Трансформаторы – статические машины, но электромагнитные законы те же, что и у вращающихся машин.

Дата добавления: 2014-01-05