Различают несколько режимов работы трансформатора, имеющего номинальную полную мощность Sном= S1H0M = U1ном/I1ном:
• номинальный режим, т.е. режим при номинальных значениях напряжения U1=U1ном и тока I1=I1ном первичной обмотки трансформатора;
• рабочий режим, при котором напряжение первичной обмотки близко к номинальному значению или равно ему: U1=U1H0M, а ток I1, меньше своего номинального значения I1ном или равен ему и определяется нагрузкой трансформатора, т.е. током I2;
В рабочем режиме вторичная обмотка трансформатора подключается к приемнику энергии с сопротивлением нагрузки.
Отношение действующих значений напряжений между выводами вторичной обмотки и между выводами первичной обмотки не совпадает с отношением действующих значений ЭДС, индуцируемых в этих обмотках магнитным потоком в магнитопроводе. Действующие значения напряжений Zоб1 I1 называются полными внутренними падениями напряжении на первичной и вторичной обмотках трансформатора.
Намагничивающий ток в трансформаторе зависит от его нагрузки, т.е. от тока I2.
• режим холостого хода, т.е. режим ненагруженного трансформатора, при котором цепь вторичной обмотки разомкнута (I2 = 0) или подключена к приемнику с очень большим сопротивлением нагрузки (например, к вольтметру);
В режиме холостого хода (рис. 7.5) трансформатор превращается в катушку с магнитопроводом, к обмотке которой с числом витков w1 подключен источник синусоидального напряжения.
Опытом холостого хода называется испытание трансформатора при разомкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном напряжении Ulx = U1ном. На основании этого опыта по показаниям измерительных приборов определяют коэффициент трансформации и мощность потерь в магнитопроводс трансформатора.
Мощность потерь в трансформаторах при холостом ходе складывается из мощности потерь в магнитопроводе, мощности потерь в проводах первичной обмотки и мощности добавочных.
опыт холостого хода служит для определения мощности потерь в магнитопроводе трансформатора. Мощность потерь в трансформаторе при холостом холе мала и составляет 0,3—1,4 % его номинальной полной мощности (тем меньше, чем больше номинальная полная мощность трансформатора).
Зависимости P1x =f(U1x) и I1x=/(Ulx) называются характеристикам холостого хода трансформатора.
• режим короткого замыкания трансформатора, при котором его вторичная обмотка коротко замкнута (U2 = 0) или подключена к приемнику с очень малым сопротивлением нагрузки (например, к амперметру).
Режим короткого замыкания представляет собой аварийный режим трансформатора, при котором трансформатор сильно нагревается, что может вызвать его разрушение.
Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном первичном токе I1k =. I1ном. На основании этого опыта определяют мощность потерь в проводах обмоток и треугольник внутреннего падения напряжений.
Oпыт короткого замыкания служит для определения мощности потерь в проводах первичной и вторичной обмоток:
Из опыта короткого замыкания определяют:
• полное сопротивление короткого замыкания трансформатора
• активное сопротивление короткого замыкания трансформатора
• индуктивное сопротивление короткого замыкания трансформатора
Напряжение короткого замыкания Uк определяет изменение вторичного напряжения нагруженного трансформатора.
Напряжение короткого замыкания составляет 5—10% номинального первичного напряжения и тем больше, чем выше номинальные напряжения обмоток трансформатора.
