Опыт холостого хода проводится в следующей последовательности: на первичную обмотку трансформатора подается напряжение, которое постепенно увеличивается от нуля до номинального значения. При этом снимаются зависимости тока в первичной обмотке трансформатора от напряжения U1, мощности в первичной обмотке от U1.
cos ф считается по формуле:
cos ф0 = P0 / (U0 · I0)
Из опыта холостого хода можно определить следующие параметры трансформатора:
r0 = P0 / I02
z0 = U0 / I0
x0 = √ (z02 – r02)
k = U1 / U2
Схема замещения для опыта холостого хода для однофазного двухобмоточного трансформатора.
I2‘ = 0
r0 = r1 + rμ
x0 = x1 + xμ
z0 = |Z1 + Zμ|
z0 ≈ Zμ
r0 ≈ rμ
x0 ≈ xμ
Мощность, подводимая к трансформатору в режиме холостого хода, расходуется только на перемагничивание сердечника, поэтому из опыта холостого хода определяют потери в магнитопроводе трансформатора.
Мощность, замеренная в первичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода при номинальном напряжении, равна потерям в магнитопроводе в режиме нагрузки.
Векторная диаграмма для опыта холостого хода
Векторная диаграмма строится на комплексной плоскости в масштабе напряжения и в масштабе тока. Берется точка и проводится горизонтальная линия. Затем строятся Ė1, Ė2 = -Ė1, от Ė1 откладывают угол ф0. Вектор İ0 раскладывается на İμ – ток, расходуемый на перемотку сердечника и I0r – ток, расходуемый на покрытие потерь на активном сопротивлении первичной обмотки. К вектору Ė1 добавляют вектор r1İ0, параллельный İ0. Затем от r1İ0 откладываем под углом 90° вектор jx1İ0 и строим вектор U̇0.
U̇0 = Z1İ0 + Zμİ0 = Z1İ0 + (-Ė1)
так как Z1 намного меньше Zμ:
U̇0 ≈ -Ė1
U0 ≈ E1