Для испытания обмоток трансформатора вместо трудноосуществимого в лаборатории опыта нагрузки создают специальный режим опытного короткого замыкания (КЗ) – при очень малом напряжении и номинальных токах обмоток.
Рис. 5.
В опыте КЗ вторичную обмотку замыкают накоротко (рис. 5), а к первичной обмотке подводят такое малое напряжение U 1 кз , при котором ток во вторичной обмотке I 2 достигает номинального значения I 2 н . Относительное значение этого напряжения, называемого напряжением короткого замыкания, составляет 2 – 8 % от номинального:
| (13) |
Это напряжение записывается в паспорт трансформатора как его параметр и используется для определения ряда эксплуатационных характеристик.
Так как при КЗ вторичной обмотки трансформатор не передает энергию приемнику, то активная мощность Ркн, измеренная ваттметром, представляет собой мощность электрических потерь энергии в трансформаторе. Величина Ркн является паспортным параметром трансформатора.
При коротком замыкании может быть определен коэффициент трансформации, как отношение
 ,
| (14) |
токов:
Коэффициент полезного действия трансформатора
Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора определяется по формуле
| (14) |
где Р 2 – мощность на выходе вторичной обмотки; Р 1 – подводимая мощность.
| (15) |
где Σ ΔР – суммарные потери мощности.
Суммарные потери мощности складываются:
1) из электрических или тепловых потерь из-за наличия активного сопротивления первичной и вторичной обмоток трансформатора 
2) из потерь в стали, обусловленных перемагничиванием магнитопровода.
КПД трансформатора в номинальном режиме обычно составляет от 80 до 95%.
Выполнение работы.
Работа выполняется на установке, схема которой изображена на рис 5. Напряжение на первичной обмотке создается источником питания В-24. В качестве нагрузки трансформатора используется реостат.
Рис. 5
Таблица 1. Паспортные данные трансформатора.
| S 2 н , ВА | U 1 н , В | U 2 н , В | I 1 н , А | I 2 н , А |
| 5,76 | 43,5 | 6,4 | 0,38 | 0,9 |
Задание.
1. Провести опыт холостого хода. Отключить реостат от трансформатора. Установить на первичной обмотке напряжение равное 30 В. Снять показания с измерительных приборов. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 2.
Таблица 2.
| U 1, В | I 1, А | Р 1, Вт | U 2, В | K тр | S 1, ВА | cos φ 1 |
2. Изучить работу нагруженного трансформатора. Меняя сопротивление нагрузочного реостата, снять и рассчитать внешние характеристики трансформатора. При этом I 2 изменяется от 0 до I 2 н . Данные занести в таблицу 3. Построить графики характеристик U 2, η, cos φ в функции от I 2.
Таблица 3.
| I 1, А | U 1, В | I 2, А | U 2, В | Р 1, Вт | S 1, ВА | cos φ 1 | Р 2, Вт | η |
3. Провести опыт короткого замыкания (в присутствии преподавателя или лаборанта). Снять показания с измерительных приборов. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.
Таблица 4.
| U 1 кз , В | I 1, А | Р 1кз, Вт | I 2, А | K ТР(кз) | uкз % |
