Однофазный Трансформатор Потери в Меди

Из векторной диаграммы видно, что трансформатор для питающей сети выполняет роль комплексной нагрузки, поэтому потребляемая им из сети мощность определится как

В общем случае нагрузка трансформатора будет иметь также комплексный характер, и мощность, потребляемая нагрузкой, определится как

Мощность Р2 всегда меньше мощности P1 на величину потерь в трансформаторе, т. е.

Кроме потерь в стали, определяемых опытом холостого хода, в трансформаторе имеют место потери в меди обмоток, под которыми понимают энергию, преобразуемую в тепло в активных сопротивлениях обмоток r1 и. Очевидно,

Для данного трансформатора потери в меди зависят только от нагрузки и могут быть определены опытным путем. Для этого при коротком замыкании вторичной обмотки на трансформатор подают такое напряжение, при котором ток в первичной обмотке принимает номинальное значение. Обычно напряжение U1к.з в опыте короткого замыкания составляет 5–12% U1 и называется напряжением короткого замыкания.

Поскольку U1к.з мало, то и потери в стали будут незначительны. Потери в меди при номинальном токе (ток также будет номинальным) также окажутся номинальными, и показание ваттметра достаточно точно будет соответствовать этим потерям, т. е..

Коэффициентом полезного действия трансформатора называют отношение мощности Р2, отдаваемой нагрузке, к мощности P1, потребляемой трансформатором из питающей сети:

К.п.д. трансформаторов весьма высок и достигает 96–99%. Величина к.п.д. зависит от тока нагрузки

или от мощности Р2, отдаваемой нагрузке. Максимального значения к.п.д. достигает при Р2, составляющей 60–80% номинальной. Более подробный анализ показывает, что к.п.д. максимален, когда потери в стали равны потерям в меди обмоток.