Опыт короткого замыкания. Опыт проводится при пониженном напряжении U1к, которое устанавливается экспериментально: при отключенном напряжении на входе замыкают накорот

Опыт короткого заыкания: а – схема включения; б – схема замещения

Опыт проводится при пониженном напряжении U_1к, которое устанавливается экспериментально: при отключенном напряжении на входе замыкают накоротко зажимы вторичной обмотки. Затем медленно увеличивают U ₁ до значения U _1к, при котором показание амперметра равно I _1ном. Ваттметр измеряет мощность потерь в режиме короткого замыкания P _к. Поскольку X ₀, R ₀ существенно больше сопротивлений обмоток, то ток I _1к = I _1ном практически замыкается по внешнему контуру на рис. 3.8, б. Мощность потерь

Р _к = (R ₁ + R) I _ном = 2 RI _ном, откуда R = R ₁ = P _к/(2 I _ном); R ₂ = R / n ².

Сопротивление R _к = R ₁ + R называют активным сопротивлением короткого замыкания.

Полное сопротивление короткого замыкания: Z _к = U _1к/ I _1к ;

Уравнения и схема замещения трансформатора. Приведенный трансформатор

Помимо основного магнитного потока Ф, замыкающегося по магнитопроводу, катушки создают небольшие потоки рассеяния Ф_{1 s} и Ф_{2 s} , замыкающиеся по воздуху. Воздух является линейной средой для магнитного поля, поэтому в схеме замещения трансформатора потоки рассеяния обмоток учитывают в виде линейных индуктивностей рассеяния L _{1 s} , L _{2 s} (рис. б). На схеме замещения активные сопротивления R ₁, R ₂ обмоток условно показаны вне обмоток, а обмотки на рис., б не имеют активного сопротивления, не создают потоков рассеяния и вместе с магнитопроводом образуют так называемый идеализированный трансформатор. Для первичного и вторичного контуров схемы замещения (рис. б) по ВЗК получим

Сечение проводников обмоток выбирают так, чтобы R ₁, R ₂ были малы. Сердечники трансформаторов изготавливают из стали с высокой магнитной проницательностью, используют плотную намотку витков и максимально близкое расположение катушек (обмотку ВН наматывают поверх обмотки НН). Такие меры снижают потоки рассеяния и учитывающие их индуктивности рассеяния. Поэтому второе и третье слагаемые в (3.5) и (3.6) составляют несколько процентов от U ₁ и U ₂ (кроме трансформаторов с P < 1 кВт). Тогда можно полагать

; .

Из постоянства амплитуды потока Ф _m, согласно закону полного тока, следует постоянство МДС:

w ₁₁ – w ₂₂ = w ₁₀.

Это равенство справедливо и для мгновенных значений:

w ₁ i ₁ – w ₂ i ₂ = w ₁ i ₀.

Равенства приводятся к виду

₁ = ₀ +; i ₁ = i ₀ +.

Следует, что ток ₁ состоит из тока ₀ (намагничивающего тока), определяющего основной магнитный поток Ф, и тока ₂/ n, компенсирующего размагничивающее действие тока вторичной обмотки. Ток холостого хода I ₀ составляет 3¸10% от номинального первичного тока I ₁. Если пренебречь I ₀, то

.

То есть коэффициент трансформации можно определять по отношению токов.

Дата добавления: 2014-01-07