Опыт короткого замыкания трансформатора
Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном токе первичной обмотки. 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.
 |
При коротком замыкании цепи вторичной обмотки, ток в ней ограничивается только малым внутренним сопротивлением этой обмотки. Поэтому, даже при относительно небольших значениях ЭДС Е2, ток I2 может достигнуть опасных величин, вызвать перегрев обмоток, разрушение изоляции и выход трансформатора из строя. Учитывая это опыт начинают при нулевом напряжении на входе трансформатора, т.е. при
. Затем постепенно увеличивают напряжение первичной обмотки до значения 
, при котором ток первичной обмотки достигает номинального значения. При этом ток вторичной обмотки, измеренный по амперметру А2 , принимают равным номинальному. Напряжение называют напряжением короткого замыкания.
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 - Рс . Отсюда следует, что показания ваттметра в опыте короткого замыкания, практически определяют только потери в проводах Рпр, причем
(11.3)
Выразим ток I2К через приведенный ток 
Учтем, что 
, а также что
.
Тогда выражение (11.3) перепишем в виде
(11.4)
где RК - активное сопротивление трансформатора в режиме короткого замыкания, причем
(11.5)
Значение активного сопротивления трансформатора позволяет рассчитать его индуктивное сопротивление
При точном расчете нужно учитывать, что RК зависит от температуры. Поэтому полное сопротивление трансформатора определяют приведенным к температуре 750С, т.е.
 |
.
Теперь легко определить падение напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора - ZК:
На практике пользуются приведенным значением UК, в процентах, обозначая его звездочкой, т.е.
(11.6)
Это значение приводят на паспортном щитке трансформатора.
Знание внутреннего сопротивления трансформатора позволяет представить его схему замещения в виде рис.11.4. Векторная диаграмма, соответствующая этой схеме приведена на рис. 11.5.
Векторная диаграмма позволяет определить уменьшение напряжения на выходе трансформатора D U за счет падения напряжения на комплексном сопротивлении. Величина D U определяется как расстояние между прямым, выходящим из точек начала и конца вектора 
и параллельными оси абцисс. Из диаграммы видно, что эта величина складывается из катетов двух прямоугольных треугольников, гипотенузы которых 
и 
, а острые углы равны j2.
Поэтому
На практике пользуются относительной величиной DU, в процентах, обозначенной звездочкой, т.е.
(11.7)
Для мощных трансформаторов ( SH> 1000 В×А) опыт короткого замыкания может служить для контроля коэффициента трансформации. Для таких трансформаторов в режиме короткого замыкания током холостого хода можно пренебречь, считая
Поэтому
(11.8)
Последнее выражение тем точнее, чем больше мощность трансформатора. Однако оно не приемлимо для маломощных трансформаторов.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 1759;