3. Определение основных потерь в магнитопроводе трансформатора 3.1 Величина полных потерь в стали магнитопровода

Величина потерь в стали магнитопровода Р_ст Вт определяется.

Р_ст=p_cт*G_ст (4)

G_ст =0,0623 кг

P_cт=5,5Вт/кг

P_cт=0,0623*2,9=1,8 Вт

Р_ст-удельные потери в стали (на 1 кг стали, см. Приложение 1); G_ст-масса магнитопровода, кг (смотри п. 2.9).

3.2 Определение величины активной составляющей (абсолютное и относительное значение) тока холостого хода Величина активной составляющей (абсолютное значение А и относительное значение I’оа %) тока холостого хода определяется по формулам:

I_оа= P_ст/U₁ (5)

Iоа=1,8/210=0,008 А,

где Р_ст - полные потери в стали, Вт;

U₁-напряжение питающей сети, В.

I’_оа= I_оа/I₁*100% (6)

I’оа=0,008/0,3*100%=3 %,

Где I_оа -абсолютное значение тока холостого хода, А; I₁-ток первичной обмотки трансформатора, А.

3.2.1 Ток первичной обмотки трансформатора

Ток первичной обмотки трансформатора определяется по формуле

I₁= Р₂ /(U₁*η*соs φ), (7)

ή=0,87

соs φ=0,84

I₁= 46,25 /(210*0,87*0,84)=0,3 A,

где Р₂ - полезная (отдаваемая) мощность, В* А; U₁- напряжение питающей сети, В; η - КПД трансформатора, % (по Таблице 3.1) соs φ - энергетический коэффициент (по Таблице 3.1).

Таблица 3.1

Определение величины КПД трансформатора и энергетического коэффициента

Частота, F, Гц	Величины	Суммарная мощность вторичных обмоток P2,В А
		15-50
400	ή cos φ	0,87 0,84

3.3 Величина полной намагничивающей мощности

Величина полной намагничивающей мощности (Q_ст , Вар определяется по формуле:

Q_ст=q_ст*G_ст (8)

Q_ст =35*0,0623 =2,1 Вар

G_ст-масса магнитопровода, кг;

q_ст-удельная намагничивающая мощность, Вар/кг (Приложение 1)

3.4 Определение величины реактивной составляющей тока холостого хода Величина реактивной составляющей (абсолютное значение I_ор , А и

относительное значение I’_ор , %) тока холостого хода определяется по формулам:

I_ор = Q_ст /U₁ (9)

I_ор =2,1/210=0,01 А

где Q_ст - величина полной намагничивающей мощности, Вар; U₁- напряжение первичной обмотки, В.

I’_ор = I_ор /I₁*100% (10)

I’_ор =0,01/0,3*100%=3 А

где I _ор - абсолютное значение реактивной составляющей тока холостого хода, А; I₁- ток первичной обмотки, А;

3.5 Величина тока холостого хода

Величина тока холостого хода (абсолютное значение I₀ , А и относительное значение I’₀, А) определяется по формулам:

I₀= I²_Оa+ I²_ор (11)

I₀ = 0,008 ²+0,01 ²=0,01 А

где I_оa - абсолютное значение активной составляющей тока холостого холода, А, I_ор - абсолютное значение реактивной составляющей тока холостого хода, А.

I’_о= I’_Оa+ I’_ор (12) I’_о=3+3=6%

Где I’_Оa - относительное значение активной составляющей тока холостого хода,%.

I’_ор - относительное значение реактивной составляющей тока холостого хода, %.

В трансформаторах малой мощности относительная величина тока холостого хода I₀% лежит в пределах: 10 % < I₀,% < 40 %.

Ток холостого хода I₀ наряду с реактивной составляющей I_ор, которая наводит в магнитопроводе основной магнитный поток Фо имеет активную составляющую I₀а, которая обуславливается магнитными потерями в магнитопроводе трансформатора. Применение качественных электротехнических сталей с небольшими удельными магнитными потерями способствует уменьшению активной составляющей тока холостого хода до значения не превышающего 10 %, т.е. I_оа< 0,001 А.

Если ток холостого хода I₀ полученный при расчёте превышает указанный, т. е. Больше 40 % это свидетельствует о несоответствии рабочей нагрузки

трансформатора: трансформатор не рассчитан на данные режимы работы по конструктивным и электрическим показателям.