 |
|
Втрати потужності в трансформаторі.
Трансформатори нормують за повною номінальною потужністю 
, яку вказують у його паспорті: 
, де 
- номінальні фазні струм і напруга первинної обмотки трансформатора; 
- кількість фаз трансформатора. Лінійні розміри трансформатора визначають в основному за двома величинами - номінальним
струмом та напругою. За струмом розраховують поперечний переріз проводів обмоток. Від значення напруги залежать магнітний потік 
та розміри магнітопроводу трансформатора.
Активна складова потужності 
, що передається через трансформатор, пропорційна коефіцієнту потужності 
: 
.
Оскільки залежить не від параметрів трансформатора, а від характеру навантаження, то активна потужність не може визначати розміри трансформатора.
Трансформатор - пасивний елемент, який є ланкою у колі генерування, передавання та використання електричної енергії. Однак під час роботи у ньому відбуваються втрати енергії. Активні потужність втрат можна визначити за формулою:
,
де 
- коефіцієнт потужності навантаження трансформатора.
Втрати потужності у трансформаторі складаються з втрат у обмотках 
та втрат у магнітопроводі 
: 
.
Якщо прийняти, що 
, то втрати в обмотках розраховуються як 
. Отже, втрати у обмотках пропорційні квадрату струму навантаження.
На практиці втрати у обмотках визначають за даними досліду короткого замикання. У цьому досліді для трансформатора штучно створюється режим, у якому виводи вторинної обмотки замкнені між собою, до первинної обмотки підводять напругу, під дією якої у первинній та вторинній обмотках протікає струм. Виміряна у цьому режимі активна потужність 
, за номінального значення струму в обмотках дорівнює номінальній потужності втрат у міді трансформатора 
(малими втратами у сталі трансформатора тоді нехтують). За даними досліду КЗ можна розрахувати активний та
реактивний опори обмоток трансформатора:
де 
- виміряна реактивна потужність у досліді КЗ.
Втрати у сталі - це потужність, що втрачається на перемагнічення магнітопроводу у змінному магнітному полі, та потужність втрат на активному опорі матеріалу магнітопроводу від вихрових струмів: 
Втрати потужності у сталі пропорційні квадрату прикладеної
напруги ( 
) і не залежать від навантаження. На практиці втрати у сталі визначають з досліду неробочого режиму. Цей дослід виконується при розімкнутій вторинній обмотці прикладанням до первинної обмотки номінальної напруги. Виміряна ватметром активна потужність неробочого режиму 
дорівнює втратам у
сталі 
(малими втратами у міді в цьому режимі нехтують).