Коэффициент полезного действия трансформатора

      Коэффициент полезного действия (КПД) трансформатора определяется отношением активной мощности Р2 на выходе трансформатора к активной мощности Р1 на его входе

      Мощные современные трансформаторы могут иметь КПД больше 99%. В таких случаях мощности Р2 и Р1 настолько близки, что не существует измерительных приборов, способных их отличить. Поэтому КПД определяют косвенным методом, основанном на прямом измерении мощности Р2 и мощности потерь DР.
      Так как
,
     то
                                       (11.10)
      Мощность потерь в трансформаторе равна сумме мощностей потерь в магнитопроводе - РС и и в проводах  Рпр. Потери в магнитопроводе пропорциональны напряжению первичной обмотки U1. Обычно трансформаторы работают при номинальном напряжении первичной обмотки. Поэтому считают РС= const. Их определяют  в опыте холостого хода.
     Потери в проводах обмоток определяются токами обмоток, которые в свою очередь зависят от характера нагрузки. Так как нагрузка силовых трансформаторов часто изменяется, то и потери в проводах переменные. Найдем выражение, удобное  для их учета.
      Для этого вспомним, что ток холостого хода трансформатора пренебрежимо мал, в сравнении с номинальным. Поэтому будем полагать, что в рабочем режиме

      Воспользовавшись понятием коэффициентом загрузки трансформатора, можем записать

Теперь выражение (3.27) можно записать в виде
                       (11.11)
      где   - мощность потерь в проводах обмоток при номинальных токах, определяется в опыте короткого замыкания.
      Мощность на выходе трансформатора определяется известным выражением
                            (11.12)
      Так как  , то и  . Тогда, применяя коэффициент загрузки трансформатора, перепишем (3.36)  в виде
,                     (11.13)
     где SH - номинальная полная мощность трансформатора.
      Подставляя (11.11) и (11.13) в (11.10) получаем окончательное выражение для КПД

      Выражение показывает, что КПД трансформатора зависит от значений коэффициента мощности нагрузки - cos j2 и от коэффициента загрузки - КЗ .
     На практике максимум КПД достигается при средней нагрузке, когда КЗ = 0,7¸ 0,5, а  

 

Страница обновлена: 27.09.2016