короткого замыкания

Схема опыта короткого замыкания приведена на рис. 3.

Рисунок 3 — Схема опыта короткого замыкания

В этом опыте вторичная обмотка замыкается накоротко, а на первичной обмотке с помощью регулятора устанавливают такое напряжение U_1k, при котором ток в первичной обмотке равен номинальному I_1k = I_1н. Величина U_1k имеет весьма важное эксплуатационное значение и всегда указывается на щитке трансформатора. Обычно она указывается в процентах от номинального напряжения и для однофазных трансформаторов составляет 3%…5%.

Поскольку в рассматриваемом режиме U₂=0, то трансформатор не отдает потребителю полезной мощности и вся мощность P_1k, потребляемая из сети, расходуется на потери. Т.к. потери в стали Δ Р_ст пропорциональны квадрату магнитной индукции Δ Р_ст ≈ В² ≈ Е² ≈ U₁², то, ввиду малости напряжения U_1k, этими потерями пренебрегают и считают, что вся потребляемая мощность расходуется на потери в обмотках, т. е:

откуда получаем:

Полное сопротивление короткого замыкания равно:

поэтому:

Принимая далее, что:

получаем все параметры Т-образной схемы замещения трансформатора.

Таким образом, в опыте короткого замыкания определяются:

а) напряжение короткого замыкания (по показаниям вольтметра U _1кн и показаниям амперметров I _1н и I _2н)

б) активные потери при коротком замыкании трансформатора, которые примерно равны потерям в меди обмоток (по показаниям ваттметра)

в) коэффициент мощности cosj_к (по показаниям ваттметра), вольтметра и амперметра в первичной цепи);

г) параметры схемы замещения трансформатора при коротком замыкании:

Таким образом, проделав опыты холостого хода и короткого замыкания, можно определить полные потери трансформатора при его работе под нагрузкой, а, следовательно, определить и его коэффициент полезного действия.

Текст составил

доцент Н.В. Руденко