Тема 8. Трансформатори

Задача 8.1. Визначити кількість витків вторинної обвитки трансформатора, якщо магнітний потік в осерді Ф_m= 2*10^-3 Вб, частота джерела живлення f= 50 Гц, індукована ЕРС у вторинній обвитці Е₂= 220 В.

Задача 8.2. Трансформатор увімкнено до джерела з напругою U₁=660 В. До вторинної обвитки трансформатора під'єднано освітлювальну мережу з соsφ₂=1, напругою U₂=220 В. Визначити струм вторинної обвитки, якщо струм первинної обвитки I₁=2 А.

Задача 8.3. Однофазний трансформатор живиться від джерела з напругою U₁ = 6000 В й має кількість витків вторинної обвитки W₂ = 250. Визначити коефіцієнт трансформації і кількість витків первинної обвитки, якщо в неробочому режимі напруга вторинної обвитки U₂ = 220 В.

Задача 8.4. Однофазний трансформатор з номінальною потужністю S_H = 30 кВА живиться від джерела з напругою U₁ = 380 В. Визначити номінальні струми обвиток, напругу на вторинній обвитці, якщо кількість витків первинної обвитки W₁ = 346, вторинної W₂⁼ 200. Втратами в трансформаторі знехтувати.

Задача 8.5. Однофазний трансформатор має паспортні дані: номінальна потужність S_H=2,5 кВА, втрати в сталі трансформатора Р₀=150 Вт, напруга первинної обвитки U_1н=660 В, струм неробочого режиму трансформатора I₁₀=0,1I_1H . Визначити активний та індуктивний опори вітки намагнічування трансформатора.

Задача 8.6. Номінальна потужність трансформатора S_H=10 кВА, напруга первиної обвитки U_ІH = 400 В, потужність в режимі короткого замикання Р_к = 250 Вт, напруга короткого замикання U_K = 5,5%. Визначити активний та індуктивний опори короткого замикання.

Задача 8.7. Втрати потужності трансформатора в неробочому режимі Р_о = 60 Вт і в режимі короткого замикання при номінальному навантаженні Р_к= 100 Вт. Визначити номінальний ККД, якщо номінальна потужність трансформатора S_н = 1,5 кВА, а коефіцієнт потужності навантаження соsφ₂ = 0,85.

Задача 8.8. Трансформатор з номінальною потужністю S_н = 20 кВА живиться від джерела з напругою U_1н = 380 В. Струм в первинній обвитці I₁ = 50 А, коефіцієнт потужності соsφ₁ = 0,9. Визначити потужність, яку споживає наватаження, якщо ККД η = 0,8.

Задача 8.9. Визначити процентну зміну напруги на вторинній обвитці трансформатора потужністю S_н= 100кВА, при номінальному струмі і соsφ₂=0,8, якщо U_K =5,5%, а Р_к = 2500Вт.

Задача 8.10. Номінальна потужність трансформатора S_H = 40 кВА, втрати потужності в неробочому режимі Р_о = 500 Вт і в режимі короткого замикання Р_к = 1000 В. Визначити коефіцієнт навантаження трансформатора, якщо ККД η= 95%, а коефіцієнт потужності навантаження соsφ₂ = 1.

Задача 8.11. Однофазний трансформатор має паспортні дані: номінальна потужність S_н = 1 600 кВА, напруга короткого замикання U_к% = 6,5, втрати потужності в режимі короткого замикання Р_к= 18 кВт. Визначити процентну зміну напруги трансформатора при номінальному активно-ємнісному навантаженні з коефіцієнтом потужності соsφ₂ = 0,8.

Задача 8.12. Номінальна потужність однофазного трансформатора S_H = 25 кВА, втрати потужності неробочого режиму Р_о = 450 Вт і короткого замикання Р_к=800 Вт. Визначити максимальне значення ККД, якщо коефіцієнт потужності навантаження соsφ₂ = 0,9.

Задача 8.13. Під час досліду короткого замикання трансформатора отримали такі дані: U_1K = 4 В, I_1к = 60 А, Р_1к =215 Вт. Визначити активні опори та індуктивні опори розсіювання первинної і вторинної обвиток трансформатора, якщо його номінальна потужність S_н = 6,5 кВА, напруг U_1и/U_2в = 220/14 В.

Задача 8.14. Під час досліду неробочого режиму виміряли: U₁₀ = 220 В, I₁₀ = З А, Р₁₀ - 70 Вт, U₂₀ = 13,75 В. Визначити активний та індуктивний опори вітки намагнічування трансформатора.

Задача 8.15. Визначити ККД трансфоматора при активному навантаженні, що становить 75 % від номінального. Паспортні дані трансформатора: S_н= 10 кВА, Р_о= 250 Вт, Р_к= 400 Вт.

Задача 8.16. Втрати потужності трансформатора в неробочому режимі Р_о = 150 Вт і в режимі короткого замикання Р_к = 500 Вт. Визначити ККД трансформатора при номінальному навантаженні, потужність якого Р_2и = 4,5 кВт.

Задача 8.17. Трифазний трансформатор має кількість витків на фазу первинної обвитки W₁ = 2 080, вторинної - W₂ = 80. Лінійна первинна напруга U_1л = 10 кВ. Визначити коефіцієнти трансформації та лінійні вторинні напруги для таких груп трансформатора: У/У; Δ/У.

Задача 8.18. Визначити струм у первинній і вторинній обвитках трифазного трансформатора, з'єднаних за схемою У/У, який працює на активне навантаження потужністю Р₂ = 45 кВт, якщо U_1H = 6 000 В, U_2н = 220 В, соsφ₁ = 0,9.

Задача 8.19. Під час досліду короткого замикання трансформатора виміряно такі дані: потужність короткого замикання фази Р_к = 3 700 Вт, фазний струм I_ΦK = 23 А, фазну напругу U_ΦK = 330 В. Визначити активний та індуктивний фазні опори короткого замикання.

Задача 8.20. Автотрансформатор увімкнено до джерела з напругою U₁ = 220 В. Струм первинної обвитки І₁ = 9А. Визначити струм у вторинній обвитці, якщо U₂ = 127 В. Втратами в автотрансформаторі знехтувати.