магнитопровод

Question

Почему в режиме холостого хода трансформатора его магнитопровод нагревается, а обмотки остаются холодными, а в режиме короткого замыкания, наоборот, обмотки нагреваются, а магнитопровод остается холодным?

Answer 1

Ток Х трансформаторе равен току намагничивания трансформатора ( поэтому еще называется током потерь в стали) . Потери в меди обмотки при это мне значительны (определяются током намагничивания. Потерями в обмотке обычно пренебрегают из за малой величины. Причина почему разные температуры железа и меди при Х. В режиме КЗ большой ток в обмотке, отсюда большой нагрев. Ток намагничивания при этом пропорционален приложенному напряжению. Это равно Uk, обычно не боле 10%от номинального. Сответственно потери в железе на много меньше. Потерями в железе можно пренебречь и счтать ток КЗ потерями в меди.

Answer 2

При Х. Х. магнитопровод насыщен сильне магнитным потоком. При К. З. в магнитопроводе возникает встречный магнитный поток, создаваемый вторичной обмоткой, что способствует частичному вытеснению встречных потоков из магнитопровода.

Answer 3

Ну, если подумать, в каком режиме работы трансформатора где "находится" энергия, и что с ней происходит - всё становится на свои места.
Во-первых, я не согласен с изначальной постановкой вопроса. Хоть в холостом режиме, хоть в КЗ - первичная обмотка грется всегда. Хотя бы потому, имет активное сопротивление и в ней течет ток. Правда, в режиме Х ток в первичке маленький.

На холостом ходу энергия запасается в виде магнитного поля в сердечнике. Магнитное поле меняет направление с частотой тока в первичной обмотке. Из чего не делай сердечник, но потери на его перемагничивание есть. Эти потери по-любому переходят в тепло. Плюс токи внутри сердечника - опять-таки, из чего его не делай, а он всё-равно электропроводен. То есть, по большому счету, в некотором роде короткозамкнутая обмотка. Хотя природа токов в сердечнике не совсем та.

В режиме КЗ энергия из сердечника "извлекается" во вторичную обмотку (в ней есть нагрузка, то есть, течет ток) . И вторичная обмотка грется из-за того же, из-за чего грется первичная - активное сопротивление и ток.

Вобще, сердечник греться не должен. Если грется, есть подозрение, что он входит в насыщение (с частотой намудрили, зазор не такой и т. п. ) .

Answer 4

В режиме Х в трансе преобладают магнитные потери, чем и объясняется нагрев магнитопровода, а под нагрузкой и особенно в режиме короткого замыкания - электрические потери, зависящие от тока и активного сопротивления обмоток