Для определения параметров схемы замещения однофазного трансформатора используют опыт холостого хода

Схема проведения опыта холостого хода для однофазного трансформатора. На схеме вольтметр V1 измеряет напряжение, подведенное к первичной обмотке, вольтметр V2 показывает напряжение на вторичной обмотке, амперметр A1 измеряет ток холостого хода I0, ваттметр W измеряет мощность холостого хода P0.

В опыте холостого хода определяют следующие параметры:

1 – Ток холостого хода I₀. С помощью амперметра A₁ определяют ток холостого хода и выражают его в процентном соотношении от номинального тока.

2 – Коэффициент трансформации k. С помощью вольтметра V₁ в первичной обмотке устанавливают номинальное напряжение U_1н, а с помощью вольтметра V₂, определяют напряжение U₂₀, которое равно номинальному U_2н.

3 –Потери в первичной обмотке P₀. Потери в первичной обмотке складываются из электрических и магнитных потерь.

4- Коэффициент мощности cosφ.

5 – Параметры намагничивающей ветви схемы замещения r_m x_m.

6 – Угол магнитных потерь δ

Таким образом, с помощью опыта холостого хода определяется большая часть параметров необходимых для расчета и построения векторной диаграммы или схемы замещения трансформатора. Остальные параметры определяются в опыте короткого замыкания.

Опыт короткого замыкания трансформатора.

Короткое замыкание трансформатора – испытательный режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а в первичную включено такое пониженное напряжение, чтобы ток первичной обмотки был равен номинальному (рис. 10.2). Это напряжение, называемое напряжением короткого замыкания, является одной из постоянных, характеризующих трансформатора. Обычно оно составляет 5…10 % номинального напряжения.

Рис. 10.2. Схема опыта короткого замыкания.

Потери в обмотках трансформатора определяются с помощью опыта короткого замыкания.

Мощность, затраченная при коротком замыкании, почти целиком расходуется на нагревание обмоток трансформатора. По мощности потерь при коротком замыкании можно рассчитать потери в обмотках при любой нагрузке трансформатора. Для этого потери при замыкании относят к току только первичной обмотки и некоторому условному сопротивлению , выражающему пропорциональность между током и мощностью:

; .

Тогда потери в обмотках, или потери в меди , при любой нагрузке находятся из значения тока первичной обмотки: .

Также потери в меди можно определить, используя коэффициент загрузки

; .

Коэффициент полезного действия трансформатора рассчитывается из соотношения мощностей, приложенных ко вторичной и первичной обмоткам:

,

где – потери мощности в трансформаторе.