Основні поняття

Коефіцієнт трансформації трансформатора може бути знайдений як відношення відповідних напруг:

де і - ЕРС обмоток вищої і нижчої напруги. і - напруги обмоток вищої і нижчої напруги; і - число витків первинної і вторинної обмоток.

Трансформатори характеризуються такими параметрами потужності:

- повна потужність первинної обмотки, В × А

- повна потужність вторинної обмотки, В × А

де і - струми первинний і вторинний обмоток.

Так як втрати в трансформаторі невеликі, то за номінальну повну потужність трансформатора приймають

Найважливішими параметрами трансформатора є потужність напруга короткого замикання Uк. %, І струм холостого ходу i0. %, Які вказані в паспорті трансформатора:

де - напруга, виміряна в досвіді к. з. В; - номінальна напруга первинної обмотки, В; - струм, який вимірюється в досвіді х. х. А; - номінальний струм первинної обмотки, А.

Паспортними даними трансформатора також є величина втрат холостого ходу і втрат короткого замикання Рк.

Трансформатор, у якого параметри вторинної обмотки приведені до числа витків первинної обмотки, називають наведеним трансформатором. Такому трансформатору відповідає електрична схема заміщення (Т-подібна схема заміщення) рис. 11.

Опору намагничивающей ланцюга схеми заміщення (рис. 11) можуть бути визначені за параметрами холостого ходу:

Коефіцієнт потужності при х. х.

Мал. 11. Т-подібна схема заміщення Рис. 12. Зовнішня характеристика

трансформатора (на одну фазу) трансформатора

Опору короткого замикання:

Коефіцієнт потужності при короткому замиканні:

Опору робочих гілок схеми заміщення з достатнім ступенем точності можна прийняти:

Складові напруги короткого замикання,%:

Зміна напруги на висновках вторинної обмотки трансформатора при роботі трансформатора під навантаженням,%,

де - коефіцієнт навантаження трансформатора.

Формули приведення параметрів вторинного кола:

- струм вторинної обмотки

- ЕРС і напруга вторинної обмотки

- активне і індуктивний опори вторинної обмотки

- повне опір вторинної обмотки

- повне опір навантаження

де і - відповідно число витків первинної і вторинної обмоток трансформатора.

Зовнішня характеристика трансформатора (рис. 12) описується рівнянням:

В даному випадку

де DUн - зміна напруги при b = 1 і = 0,8 ( <0).

Коефіцієнт корисної дії трансформатора при будь-якому навантаженні визначається виразом

де - сумарні втрати, Вт,

де - втрати в сталі, Вт,

У ряді випадків для трансформаторів великої і середньої потужності без великої погрішності можна прийняти # 61472; ;

- втрати в обмотках (в міді), або електричні втрати (- число фаз), Вт,

- потужність, що віддається трансформатором, Вт,

Найбільше значення ККД трансформатора відповідає коефіцієнту навантаження

який зазвичай становить 0,45 - 0,65.

Максимальний ККД трансформатора дорівнює

У порівнянні з однофазними трансформаторами при розрахунках трифазних трансформаторів слід розрізняти лінійні і фазні параметри напруги (.) І струму (.).

Коефіцієнти трансформації лінійних і фазних напруг трансформатора можуть бути знайдені як відношення відповідних напруг:

де і - фазні напруги обмоток вищої і нижчої напруги; і - лінійні напруги обмоток вищої і нижчої напруги.

Розрахунок параметрів трифазного трансформатора ведеться по фазним струмів і напруг. Для цього необхідно вихідні дані в залежності від схеми з'єднання обмоток перевести в фазні величини:

- для схеми з'єднання обмотки за схемою «зірка»

- для схеми з'єднання обмотки за схемою «трикутник»

Для трифазних трансформаторів:

- повна потужність первинної обмотки (не залежно від схеми з'єднання обмоток), В × А

- повна потужність вторинної обмотки (не залежно від схеми з'єднання обмоток), В × А

Так як втрати в трансформаторі невеликі, то за номінальну повну потужність трансформатора приймають

Примітка. Так як всі параметри розраховуються для фазних значень, то в цілях простоти в усіх наведених нижче формулах індекс, який вказує на фазну величину, відсутній і всі розрахунки проводяться за тими ж формулами, що і для однофазних трансформаторів. Для трифазних трансформаторів величину втрат х. х. Р0 і втрат к.з. Рк, зазначених в паспорті трансформатора, слід зменшити в три рази (втрати на одну фазу