ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Глава   восьмая
ТРАНСФОРМАТОРЫ

8.10. ПОТЕРИ   МОЩНОСТИ   И   КПД   ТРАНСФОРМАТОРА

В трансформаторе теряется энергия в обмотках и в магнитопроводе. Потери мощности в обмотках равны

ΔРм = I12r1 + I22r2 = I12rк .

Потери мощности в магнитопроводе составляют

n = 5,69lg	ΔР15	;
	ΔР10

где G— масса магнитопровода, кг; Вm — амплитуда магнитной индукции, Тл; ΔР10 — удельные потери в стали, Вт/кг, при Вm = 1 Тл и f = 50 Гц; ΔР15 — удельные потери в стали, Вт/кг, при Вm = 1,5 Тл и f = 50 Гц; f — частота тока в обмотках, Гц.

Потери в обмотках зависят от нагрузки, потери в магнитопроводе практически не зависят от нагрузки. Коэффициент полезного действия трансформатора равен

η =	P2	=	P2	.
	P1		P2 + ΔРм + ΔРст

где   Р2 — мощность,   отдаваемая   трансформатором;   P1 - потребляемая мощность.

Выразив активную мощность, отдаваемую  трансформатором, через полную мощность Р2 = S2 cos φ2, получим

η =	S2 cos φ2	.
	S2 cos φ2 + I12rк + ΔРст

Рис. 8.23. Зависимость КПД трансформатора от коэффи­циента загрузки

Выразив S2 и I2 через коэффициент загрузки трансформатора β, имеем М2 = βI2ном , что соответствует S2 ≈ βSном , и так как U2 ≈ U2ном, получим

где ΔPк = ΔPном = I21номrк — потери мощности в обмотках при номинальной нагрузке; ΔPст — потери мощности в магнитопроводе при номинальном напряжении.

На рис. 8.23 изображены графики зависимости КПД от коэффициента загрузки трансформатора при различных значе­ниях cos φ2.

Трансформаторы большой мощности при номинальной нагрузке и cos φ2 = 1 обладают высоким КПД, доходящим до 0,98 — 0,99. Трансформаторы малой мощности имеют КПД примерно 0,82 — 0,9.