Потери в трансформаторе. Потери холостого хода. Потери при коротком замыкании

Потери в трансформаторе это потери энергии, которые возникают в магнитной системе, то есть в стали трансформатора. И электрические потери, возникающие в обмотках трансформатора. Механических потерь в трансформаторе нет, поскольку в нем нет подвижных частей. Следовательно, электрическая энергия в механическую не преобразуется.

Потери в стали трансформатора определяются с помощью опыта холостого хода. То есть ко вторичной обмотке двух обмоточного трансформатора нагрузка не подключена. Особенность этих потерь в том, что они не зависят от режима нагрузки трансформатора. То есть ток холостого хода делиться на две составляющие. Первая идет на создания магнитного потока пронизывающего вторичную обмотку. А вторая расходуется на потери в стали. Эти потери обусловлены вихревыми токами в сердечнике. А также энергия расходуется на гистерезис.

где Pг  потери на гистерезис
Pвх потери на вихревые токи
I   ток в первичной обмотке
 r   сопротивление первичной обмотки

Не зависимо от того как меняется нагрузка трансформатора магнитный поток остается неизменным. А, следовательно, не меняется и намагничивающий ток. Потери же в сердечнике также неизменны, так как они зависят от марки стали, из которой изготовлен сердечник.

Электрические потери определяются с помощью опыта короткого замыкания. Для этого к первичной обмотке трансформатора подводят пониженное напряжение. Величина этого напряжения выбирается исходя из того что. При коротком замыкании во вторичной обмотке, в первичной протекал ток номинального значения, для данного трансформатора. Следовательно, токи не превысят номинальные и повреждение трансформатора при этом не произойдет.

где B это коэффициент загруженности трансформатора

В этом случае вся энергия расходуется на покрытие потерь в обмотках. Так как напряжение на первичной обмотке мало, то индукция значительно ниже номинального значения и, следовательно, потерями в сердечнике можно пренебречь.

Потери в обмотках зависят от режима нагрузки трансформатора. Чем больше нагрузка, тем выше токи, текущие в проводе, следовательно, и потери также будут выше.

Существует еще один вид потерь. Они вызваны полями рассеяния обмоток. Это поле пронизывает детали конструкции трансформатора корпус устройства или крепёжные элементы. При этом в них возникают вихревые токи нагревающие их.