1.7.4. Потери энергии и КПД трансформатора.

Внешняя характеристика, потери энергии и КПД трансформатора

Внешняя характеристика, потери энергии и КПД трансформатора
 
  Если напряжение между выводами первичной обмотки трансформатора постоянно и равно номинальному значению U1 = U1НОМ , то при изменении сопротивления нагрузки изменяются токи в обмотках трансформатора I1 и I2 и вторичное напряжение U2.
  Внешняя характеристика трансформатора определяет зависимость изменения вторичного напряжения U2 от тока нагрузки I2 при постоянном коэффициенте мощности приемника (соsφ2 = const) и номинальном первичном напряжении U1 = UНОМ (рис, 165).
  На рис. 166 показана энергетическая диаграмма трансформатора, где P1 - мощность первичной обмотки; Pпр1 - мощность потерь на нагрев проводов первичной обмотки; Рс мощность потерь в магнитопроводе (в стали) на гистерезис и вихревые токи.



Рис.165                        Рис.166
  P12 = P1 - Pпр1 - Рс
- мощность вторичной обмотки; Pпр2
- мощность потерь на нагрев проводов вторичной обмотки; Р2 = P12 - Pпр2 = P1 - Pпр1 - Рс - Pпр2
- мощность цепи, которая питается от трансформатора.
  Отношение активной мощности Р2 на выходе трансформатора к активной мощности P1 на входе, выраженное в процентах или отношение полезной мощности Р2 (т. е активная мощность, поступающая в нагрузку трансформатора) к затраченной мощности Р1.

  называется коэффициентам полезного действия (КПД) трансформатора, который зависит от режима его работы
  Для определения КПД удобен метод косвенного измерения, основанный на прямом измерении мощности потерь в трансформаторе, Δ Р = P1 - Р2 из опытов холостого хода и короткого замыкания

  При номинальных значениях напряжения U1 = U1НОМ и тока I = I1НОМ первичной обмотки трансформатора и коэффициенте мощности приемника cosφ2 > 0,8 КПД силовых трансформаторов большой мощности превышает 99%.
  Дня трансформаторов малой мощности КПД может быть ниже 70%.