Постоянные и переменные потери в трансформаторах

В процессе транспортирования электрической энергии часть энергии теряется в трансформаторе на покрытие потерь. Потери в трансформаторе разделяются на электрические и магнитные.

Электрические обусловлены нагревом обмоток трансформаторов при прохождении по этим обмоткам электрического тока. При проектировании трансформатора величину потерь определяют как мощность электрических потерь Рэ пропорциональную квадрату тока и определяющуюся суммой электрических потерь в первичной Рэ₁ и во вторичной Рэ₂ обмотках:

,

где m – число фаз трансформатора.

Для изготовленного трансформатора эти потери определяют опытным путём, измерив мощность КЗ при номинальных токах в обмотках :

,

где - коэффициент нагрузки.

Электрические потери называют переменными, так как их величина зависит от нагрузки трансформатора.

Магнитные потери происходят главным образом в магнитопроводе трансформатора. Причина этих потерь – систематическое перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем, вызывающее 2 вида магнитных потерь: потери от гистерезиса Р_г, связанные с затратой энергии на уничтожение остаточного магнетизма в ферромагнитном материале магнитопровода, и потери от вихревых токов Р_вт, наводимых переменным магнитным полем в пластинах магнитопровода:

.

С целью уменьшения магнитных потерь магнитопровод трансформатора выполняют из магнитно-мягкого ферромагнитного материала – тонколистовой электротехнической стали. При этом магнитопровод делают шихтованным в виде пакетов из тонких пластин ( полос), изолированных с двух сторон тонкой плёнкой лака.

Магнитные потери от гистерезиса прямопропорциональны частоте перемагничивания магнитопровода, т.е. частоте переменного тока, а магнитные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату этой частоты. Величина магнитных 6потерь зависит такжже от магнитной индукции в стержнях и ярмах магнитопровода. При неизменном первичном напряжении магнитные потери постоянны, так как не зависят от нагрузки трансформатора.