Опыт холостого хода

Рис. 1.4

На рис. 1.4 приведена однофазная схема замещения трансформатора для режима холостого хода. Параметры этой схемы по данным опыта холостого хода определяются по следующим соотношениям:

где U_1ф, I_1ф, P_1ф— фазные значения напряжения, тока и мощности.
Для трехфазного трансформатора при соединении первичной обмотки в звезду.
Вследствие нелинейной зависимости между напряжением U₁ и током при холостом ходе I_хф значения z₀, r₀ и х₀ не являются постоянными для данного трансформатора и изменяются с изменением напряжения U₁.
В практике принято рассчитывать эти величины для номинального значения напряжения трансформатора U_ном.
Электрические потери в обмотках и добавочные потери, обусловленные вихревыми токами, наведенными полем рассеяния в обмотках и конструктивных деталях (крепежные детали, стенки бака и т. д.) трансформатора, пропорциональны квадрату тока. Поскольку первичная обмотка трансформатора при холостом ходе обтекается очень малым током (I_х=0,1—0,01I_ном), а ток вторичной обмотки равен нулю, можно, не сделав заметной ошибки, пренебречь этими потерями и считать, что при холостом ходе трансформатора все измеренные потери являются магнитными потерями, т. е. потерями в магнитной системе. Вследствие этого можно принять

Индуктивное падение напряжения в первичной обмотке при холостом ходе I_xx₁ ничтожно мало по сравнению с величиной I_xx₀ и им можно пренебречь. На этом основании можно считать

Приведенные выше соображения позволяют с достаточной степенью считать

Магнитные потери примерно пропорциональны квадрату индукции, которая в свою очередь пропорциональна обусловленной ею ЭДС. Последняя же в пределах от холостого хода до номинальной нагрузки мало отличается от напряжения на зажимах трансформатора. Таким образом, магнитные потери практически пропорциональны квадрату напряжения. Поэтому при холостом ходе и U₁=U_1ном потери трансформатора практически не отличаются от магнитных потерь трансформатора при нагрузке.
Индукция в стержне магнитопровода В_с может быть найдена из выражения

где f — частота, Гц; w — число витков обмотки; S_c — сечение стержня, см².
Учитывая, что E_1ф»U_1ф, получим

Для исследуемого трансформатора U_1ф=127/Ö3, число витков обмотки w_нн=57, активное сечение стержня см. введение.