1.5. Досвід холостого ходу (х.х.)
У цьому досліді до первинної обмотці підключають номінальну напругу; до вторинної - вольтметр V2 (див. рис. 1.3), що має дуже велике опір, тому вважають I2 = 0, a I1 - набагато менше номінального (I1 = 0,05 I1H). Тому з досвіду Х.Х. визначаються:
1. Коефіцієнт трансформації.
U1 /U2 ≈ E1 /E2 = k - для понижуючого трансформатора;
U2 /U1 = К - для трансформатора, що підвищує.
2. Потужність втрат у сталі (магнітопроводі) трансформатора.
При I2 = 0 і мінімальному I1 втратами в обмотках (міді) нехтують, тому ватметр W показує потужність втрат у сталі: РХХ = ΔРС.
Так як наведені вище залежності для втрат на гістерезис і вихрові струми не залежать від навантаження трансформатора (струмів I1 і I2), то й втрати сталі не залежать від навантаження: ΔРС = const.
1.6. Досвід короткого замикання (к.З.)
У цьому досвіді вторинна обмотка замикається коротко, а напруга U1 на первинній обмотці встановлюють такої величини, щоб струм в ній дорівнював номінальному I1 = I1H (див. рис. 1.4).
З досвіду К.З. знаходять:
1. Напруга короткого замикання, яка зазвичай дорівнює:
2. Втрати у міді (обмотках).
.
Втрати у міді, на відміну втрат у сталі, залежить від навантаження трансформатора. Позначимо β = I1/I1H = I2/I2H, де β -коефіцієнт навантаженняі визначимо втрати в міді при навантаженні, відмінному від номінального:
.
1.7. Номінальна потужність трансформатора
Під номінальною потужністю SH розуміють потужність, яку він здатний передати навантаженню, не нагріваючись вище за допустиму для нього температуру.
При розрахунках з огляду на високий ККД трансформаторів (90% і вище) вважають, що повна потужність вторинного ланцюга дорівнює повній потужності.первинного кола.
.
Звідси одержуємо:
Отже, скільки разів напруга вторинної обмотки менше напруги первинної, у стільки ж раз струм вторинної обмотки більше струму в первинній обмотці, тобто. в k разів (або менше - для трансформатора, що підвищує).
1.8. Розрахунок ккд трансформатора за даними дослідів Х.Х. І к.з.
.
.
1.9. Трифазні трансформатори
Трансформування трифазного струму може здійснюватись трьома однофазними трансформаторами (рис. 1.5).
Місце групи з трьох трансформаторів може бути застосований один трифазний трансформатор (рис. 1.6). На кожному з трьох стрижнів, набраних з листової сталі та об'єднаних зверху та знизу ярмом, розташовані первинна та вторинна обмотки однієї фази. Початкові висновки обмотки вищої напруги позначаються літерами: А, В, С (або С1, С2 та СЗ), кінцеві висновки - літерами X, У, Z (або С4, С5 та С6). Для початкових висновків обмоток нижчої напруги застосовуються позначення малими літерами, наприклад а, b, с і х, у, z.
Магнітні потоки трьох фаз Ф1 Ф2 і Ф3 зсунуті відносно один одного в часі на одну третину періоду або по фазі на 120 °. Миттєве значення їх суми дорівнює нулю. Тому потік у будь-якому з стрижнів у кожен момент часу дорівнює сумі алгебри потоків двох інших стрижнів. Трифазний трансформатор менший за масою та габаритами групи з трьох однофазних трансформаторів. Однак один однофазний трансформатор із трифазної групи менше за масою та габаритами і легше транспортується, ніж трифазний трансформатор на повну потужність. Крім того, при групі однофазних трансформаторів як резерв достатньо мати один запасний трансформатор (1/3 загальної потужності), у той час як при одному трифазному трансформаторі для резерву потрібно матиінший трансформатор на повну потужність Переваги групи однофазних трансформаторів позначаються при великих потужностях. Навпаки, трансформатори середньої та малої потужності виконуються зазвичай як трифазні (трьохстрижневі).
До
В Україні зазвичай застосовуються групи сполук Y/Yо, Y/Δ і Yo/Δ, які є основними.
Для груп Y/Y та Δ/Δ відношення лінійних напруг на первинній та вторинній сторонах дорівнює коефіцієнту трансформації
При з'єднанні Y/Δ: .
При з'єднанні Δ /Y:
Крім способу з'єднання обмоток, на щитку трансформаторів зазвичай вказується і умовне позначення групи з'єднань трансформаторів, наприклад Y/Y - 12 або Y/Δ - 11. хвилинною стрілками годинника у вказаний час. При цифрі 12 кут зсуву 0 °, а при 11 - кут зсуву 30 °.