Мощность потерь и к.п.д. трансформатора

Работа трансформатора сопровождается магнитными и электрическими потерями.

Уравнение баланса мощностей в цепи трансформатора

где активная мощность, поступающая из сети;

– активная мощность потребителя; – мощность магнитных потерь в стали; - мощность электрических потерь в проводах обмоток.

Магнитные потери связаны с перемагничиванием магнитопроводе и возникновением в нем вихревых токов. При неизменных значения первичного напряжения и частоты переменного тока эти потери практически не зависят от нагрузки трансформатора и соответствуют мощности измеренной при опыте холостого хода.

Электрические потери определяют нагрев обмоток трансформатора, зависят от токов в них, т.е. от нагрузки трансформатора, и находят по данным опыта короткого замыкания, как

К.п.д. трансформатора при любой нагрузке можно найти так:

Отсюда можно найти значение коэффициента нагрузки , при котором к.п.д. максимален. Приравняв нулю производную получим:

Мощности приёмников достигает наибольшего значения при таком коэффициенте нагрузки , когда магнитные и электрические потери одинаковы, что отвечает равенству ,

откуда

Учитывая, что большинство трансформаторов эксплуатируются при коэффициенте нагрузки их рассчитывают так, чтобы отношение что обеспечивает для трансформаторов средней и большой мощности наибольший к.п.д. и выше, а для трансформаторов малой мощности . На (Рис. 2.9) приведена зависимость от .

Рисунок 2.14 Зависимость к.п.д. трансформатора от коэффициента нагрузки.