What is the efficiency of the TM-25/10 three-phase oil-filled transformer under rated operating conditions, given that
What is the efficiency of the TM-25/10 three-phase oil-filled transformer under rated operating conditions, given that it has no-load losses of 0.13 kW and short-circuit losses of 0.6 kW? Calculate the efficiency of the transformer under active load in the nominal operating mode, as well as the efficiency under rated load and a power factor of cosφ=0.85.
Храбрый_Викинг 35
Чтобы решить эту задачу, мы сначала должны понять, что такое КПД (коэффициент полезного действия) трансформатора. КПД трансформатора — это отношение полезной выходной мощности к входной мощности. В данном случае мы должны рассчитать КПД трансформатора в двух ситуациях: при номинальной рабочей нагрузке и при рабочей нагрузке с коэффициентом мощности \( \cos\varphi = 0.85 \).При этом нам даны два параметра:
- Потери без нагрузки (no-load losses) составляют 0.13 кВт.
- Потери при коротком замыкании (short-circuit losses) составляют 0.6 кВт.
Первым делом рассчитаем входную мощность трансформатора при номинальной нагрузке. Поскольку нам не дана номинальная выходная мощность, мы используем формулу КПД для этого расчета.
Номинальные потери трансформатора (\( P_{\text{pot}} \)) можно вычислить, сложив потери без нагрузки и потери при коротком замыкании:
\[ P_{\text{pot}} = \text{Потери без нагрузки} + \text{Потери при коротком замыкании} = 0.13 \, \text{кВт} + 0.6 \, \text{кВт} = 0.73 \, \text{кВт} \]
Входная мощность трансформатора при номинальной нагрузке (\( P_{\text{вх}} \)) равна сумме номинальной выходной мощности (\( P_{\text{вых}} \)) и потерям (\( P_{\text{пот}} \)):
\[ P_{\text{вх}} = P_{\text{вых}} + P_{\text{пот}} \]
Теперь можно рассчитать КПД трансформатора при номинальной рабочей нагрузке (\( \eta_{\text{ном}} \)):
\[ \eta_{\text{ном}} = \frac{{P_{\text{вых}}}}{{P_{\text{вх}}}} \times 100\% \]
Вторым этапом будет расчет КПД трансформатора при рабочей нагрузке с коэффициентом мощности \( \cos\varphi = 0.85 \). Для этого мы используем аналогичные шаги расчета.
Сначала рассчитаем входную мощность трансформатора при заданном коэффициенте мощности. Входную мощность можно найти, используя следующую формулу:
\[ P_{\text{вх}} = \frac{{P_{\text{нагл}}} + P_{\text{пот}}}}{{\cos\varphi}} \]
Здесь \( P_{\text{нагл}} \) - номинальная нагрузка. В нашем случае \( P_{\text{нагл}} \) равно номинальной выходной мощности, поскольку нам не дана информация о номинальной нагрузке трансформатора.
Теперь можно рассчитать КПД трансформатора при рабочей нагрузке (\( \eta_{\text{раб.}} \)):
\[ \eta_{\text{раб.}} = \frac{{P_{\text{нагл}}}}{{P_{\text{вх}}}} \times 100\% \]
Вот формула для решения вашей задачи:
1. Вычислите номинальные потери трансформатора:
\[ P_{\text{пот}} = \text{Потери без нагрузки} + \text{Потери при коротком замыкании} \]
2. Рассчитайте входную мощность при номинальной нагрузке:
\[ P_{\text{вх}} = P_{\text{вых}} + P_{\text{пот}} \]
3. Рассчитайте КПД трансформатора при номинальной рабочей нагрузке:
\[ \eta_{\text{ном}} = \frac{{P_{\text{вых}}}}{{P_{\text{вх}}}} \times 100\% \]
4. Рассчитайте входную мощность при рабочей нагрузке с заданным коэффициентом мощности:
\[ P_{\text{вх}} = \frac{{P_{\text{нагл}} + P_{\text{пот}}}}{{\cos\varphi}} \]
5. Рассчитайте КПД трансформатора при рабочей нагрузке с заданным коэффициентом мощности:
\[ \eta_{\text{раб.}} = \frac{{P_{\text{нагл}}}}{{P_{\text{вх}}}} \times 100\% \]
Пожалуйста, учтите, что для расчетов необходимы значения номинальной выходной мощности \( P_{\text{вых}} \) и номинальной нагрузки \( P_{\text{нагл}} \), которые не даны в условии задачи. Если вы предоставите эти значения, я смогу продолжить расчеты.