Приклад виконання завдання. Трансформатор має наступні паспортні дані: номінальна потужність SH кВА, номінальна напруга первинної і вторинної обмоток U1H

Трансформатор має наступні паспортні дані: номінальна потужність S_H кВА, номінальна напруга первинної і вторинної обмоток U_1H, В, U_2H, В, потужність короткого замикання і холостого ходу Р_к, Вт і Р_о, Вт, струм холостого ходу I₁₀, в % від номінального і напруга короткого замикання u_k, в % від номінальної. За даними дослідів неробочого ходу та короткого замикання відповідно до варіанта завдання (таблиця 6.5) виконати наступне:

1. Побудувати заступну схему трансформатора і визначити параметри елементів заступної схеми.

2. Визначити опори обмоток трансформатора.

3. Визначити вторинну напругу та струм при під’єднанні споживача з параметрами , .

4. Побудувати зовнішню характеристику і залежність при заданому .

Розв’язання.

1. Заступна схеми зведеного трансформатора наведена на рис. 5.1.

Обчислюємо коефіцієнт трансформації: .

Номінальний первинний струм: , А.

2. Параметри холостого ходу трансформатора.

Струм первинної обмотки холостого ходу заданий в % від , тому:

, А.

Напруга холостого ходу: , В.

Повний, активний та реактивний опори та коефіцієнт потужності трансформатора при неробочому ході визначаємо за формулами:

; ; ; .

3. Параметри трансформатора в режимі короткого замикання.

Дослід короткого замикання проводиться при пониженій напрузі , якщо вона задана у % від , тоді:

, В.

Струм короткого замикання: , А.

Повний, активний та реактивний опори трансформатора у режимі короткого замикання:

; ; ; .

4. Опір первинної обмотки (зведений трансформатор симетричний, тому активні та реактивні опори первинної і вторинної обмоток однакові, вони дорівнюють половині опорів короткого замикання):

; .

Опір вторинної обмотки: , .

5. Визначаємо вторинну напругу і струм при навантаженні ,Ом.

Активна і реактивна складові зведеного опору навантаження:

,Ом , Ом

Коефіцієнт навантаження: , де , А

– струм первинної обмотки при навантаженні.

Тоді зміна вторинної напруги при навантаженні:

,

де , .

Отже вторинна напруга і струм:

, В ,А.

6. Для побудови зовнішньої характеристики трансформатора, задаючи значення коефіцієнта навантаження ,визначаємо:

, та .

Складаємо таблицю значень . За даними таблиці будуємо графік залежності зміни вторинної напруги трансформатора від навантаження (рис 5.2).

Аналогічно для різних значень коефіцієнта навантаження розраховуємо коефіцієнт корисної дії трансформатора , дані записуємо в таблицю і будуємо відповідний графік:

.

Таблиця 5.1.

Рис. 5.2. Зовнішня характеристика і ККД трансформатора.

Максимальний ККД отримуємо при навантаженні .

Активна потужність, що віддає трансформатор .