Холостым ходом трансформатора является такой предельный режим его работы, когда вторичная обмотка трансформатора разомкнута и ток вторичной обмотки I2=0. Опыт холостого хода позволяет определить коэффициент трансформации, ток, потери и сопротивления холостого хода (цепи намагничивания) трансформатора. При опыте холостого хода первичную обмотку трансформатора включают в сеть переменного тока с напряжением U1 (рис. 1.8). Под действием приложенного напряжения по первичной обмотке протекает ток I1=I0. равный току холостого хода, который составляет 5–10% от номинального, а в трансформаторах малой мощности (десятки вольт-ампер) – >30%.
Для измерения тока холостого хода приложенного к первичной обмотке напряжения и потребляемой мощности в цепь первичной обмотки трансформатора, включены измерительные приборы (амперметр А, вольтметр V, ваттметр W).
Для большей точности измерения при опыте холостого хода первичной обмоткой является обмотка НН, а вторичной – обмотка ВН. Так как номинальный ток обмотки НН будет больше, чем номинальный ток обмотки ВН.
Рис. 1.8. Схема опыта холостого хода однофазного трансформатора
1.4.4 Схема замещения трансформатора при холостом ходе и определение параметров цепи намагничивания zm, rm, xm
Исследование работы трансформатора упрощается, если действительный трансформатор, в котором обмотки связаны между собой электромагнитно, заменить схемой, элементы которой связаны между собой только электрически. Такая схема называется схемой замещения трансформатора. Схема замещения (рис. 1.9) должна удовлетворять основным уравнениям ЭДС и МДС трансформатора
Рис. 1.9. Схема замещения трансформатора при холостом ходе (цепь ab - цепь намагничивания, zm, rm, xm параметры цепи намагничивания)
Для определения параметров холостого хода и цепи намагничивания при проведении опыта холостого хода измеряются P0, U1, I0, тогда так как r1 << rm , x1<< xm, то :
, (1.15)
, (1.16)
. (1.17)