Расчет внешних характеристик
= 96,37%;
270
Внешняя характеристика – зависимость 𝑈2 = 𝑓(𝐾НГ) при 𝑈1 = 𝑈1Н, 𝑓 =
𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡, cos 𝜑2 ≈ cos 𝜑1 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡.
При проведении расчетов используются упрощенная схема замещения трансформатора и результаты опыта короткого замыкания. Коэффициент нагрузки изменяют в пределах 01,2 для не менее пяти по возможности равномерно распределенных значений. Характер нагрузки задается тремя значениями cos 𝜑2.
Внешняя характеристика трансформатора определяются арифметической разностью между фазным вторичным напряжением при холостом ходе (100%) и падением напряжения в фазе при нагрузке:
𝑈2% = 100 − ∆𝑈
где
∆𝑈 = 𝐾НГ ∙ (𝑈Ка% ∙ cos 𝜑2 + 𝑈Кр% ∙ sin 𝜑2) = 0,45 ∙ (5,4 ∙ 0,8 + 7,2 ∙ 0,6) = 5,184%
100
𝑈
1Н
100
= 2 ∙ 3,38 ∙ 125 = 5,4В
𝑈Кр% = √𝑈2 − 𝑈2 = √92 − 5,42 = 7,2В
К% Ка%
Результаты расчетов представляют в виде таблицы 4 и строят в одних осях координат три внешних характеристики 𝑈2% = 𝑓(𝐾НГ) рис. 12.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
U2 %
U2 (Кнг)
0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10
Рис. 12 График зависимости 𝑈2% = 𝑓(𝐾НГ)
Внешние характеристики, построенные по формулам для расчета изменения вторичного напряжения, представлены на рис. 12. Как видно, характеристики линейные и жесткие. Жесткость характеристик, т.е. слабая зависимость функции (𝑈2) от аргумента (𝐾нг), объясняется тем, что сопротивление обмоток невелико (𝑢к ≈ 5 ÷ 15%), а основной магнитный поток мало зависит от нагрузки. При активной (φ2=0) и активно-индуктивной (φ2>0) нагрузке характеристики всегда падающие, при активно-емкостной (φ2<0) нагрузке могут быть возрастающими.
Таблица 4
Результаты расчетов внешних характеристик
-
№ опыта
𝐾НГ
cos 𝜑2 = 1
cos 𝜑2 = 0,8
cos(−𝜑2) = 0,8
Примечание
∆𝑈, %
𝑈2%
∆𝑈, %
𝑈2%
∆𝑈, %
𝑈2%
1
0,45
4,05
95,95
5,184
94,816
1,296
98,704
𝑈К% = 9%;
𝑈Ка% = 5,4%;
𝑈Кр% = 7,2%.
2
0,58
5,22
94,78
6,6816
93,3184
1,6704
98,3296
3
0,69
6,21
93,79
7,9488
92,0512
1,9872
98,0128
4
0,93
8,37
91,63
10,7136
89,2864
2,6784
97,3216
5
1,13
10,17
89,83
13,0176
86,9824
3,2544
96,7456