Зависимость кпд трансформатора от величины нагрузки

Используя данные опытов холостого хода и короткого замыкания, можно рассчитать к.п.д. трансформатора для любого значения коэффициента нагрузки β=I₂/I_2Н:

где P₁₀ - мощность потерь в стали при U₁ = U_1н (по данным опыта холостого хода), Р_кн - мощность потерь в меди обмоток при I₁ = I_1н и I₂ = I_2н (по данным опыта короткого замыкания).

При cosφ₂ =const к.п.д. является функцией β.

Задаваясь различными значениями получим зависимость КПД трансформатора от нагрузки, которую можно представить в виде кривой в прямоугольной системе координат (рис. 4.11).

Функция η= f (β) имеет максимум, когда ΔP_м = ΔP_с, т.е. когда постоянные потери в стали (ΔP_с=P₁₀=const) становятся равными переменным потерям меди (ΔP_м=β²_оптP_кн).

Следовательно, .

В современных трансформаторах отношение потерь холостого хода к потерям короткого замыкания равно 0,2-0,4, а максимальное значение КПД достигает значений 0,98-0,995 при

Технические данные трансформатора

К паспортным данным трансформатора относятся следующие величины:

- номинальное первичное напряжение U_1н, которое указывает предельно допустимое действующее значение напряжения источника питания;

- напряжение холостого хода вторичной обмотки U_2х, которое определяет номинальное напряжение приемников энергии, подключаемых к трансформатору, кроме того оно позволяет вычислить коэффициент трансформации;

- номинальная полная мощность S_н характеризует габариты трансформатора и позволяет рассчитать номинальные токи первичной и вторичной обмоток;

- напряжение короткого замыкания u_к,% позволяет определить изменение вторичного напряжения при изменении нагрузки трансформатора и токи короткого замыкания в аварийном режиме;

- номинальная мощность потерь холостого хода Р₁₀ характеризует постоянные потери в стали сердечника;

- номинальная мощность потерь короткого замыкания Р_кн определяет переменные потери в меди обмоток в номинальном режиме;

- ток первичной обмотки в режиме холостого хода i₁₀, %;

- габариты и масса трансформатора.

21