Потери мощности в трансформаторе. Коэффициент полезного действия трансформатора. Влияние характера нагрузки на величину КПД. Эксплуатационные характеристики трансформатора

Потери и КПД:В процессе трансформирования электрической энергии часть ее теряется на электрические и магнитные потери.

Электрические потери вызывают нагрев обмоток трансформатора во время работы. Мощность электрических потерь равна сумме потерь в первично и вторичной обмотках (m – число фаз трансформатора):

Магнитные потери имеют 2 составляющих – потери на перемагничивание материала (гистерезис), потери на вихревые токи. Все эти составляющие прямопропорциональны частоте питающей сети, поэтому они не зависят от нагрузки трансформатора, в отличии от потерь электрических.

Третьей составляющей являются добавочные потери, которые являются трудноучитываемыми и их, при подсчёте, берут в процентном отношении от полезной мощности трансформатора.

,

где β – коэффициент нагрузки; S_HOM – номинальная мощность трансформатора; - коэффициент нагрузки.

КПД трансформатора – есть отношение полезной мощности к потребляемой:

- номинальные магнитные потери; - номинальные электрические потери.

Максимальное значение КПД соответствует условию равенства электрических и магнитных потерь.

Анализ выражения для КПД говорит о том, что он зависит как от величины (β), так и от характера (cosφ₂). Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, при которой магнитные потери равны электрическим: , т.е. при

β= Обычно КПД трансформатора имеет максимальное значение при

β; = 0,45 - 0,65 и при дальнейшем увеличении нагрузки уменьшается относительно мало.