розмагнічуюче дію потоку Ф 2 . Знову відновлюється рівновага при практично колишньому значенні сумарного потоку.
У навантаженому трансформаторі, крім основного магнітного потоку, маються потоки розсіяння Ф 1S і Ф 2S , замикаються частково по повітрю. Ці потоки індукують в первинної та вторинної обмотках ЕРС розсіювання.
,,
де X 2S - Індуктивний опір розсіювання вторинної обмотки. p> Для первинної обмотки можна записати рівняння
. (10.3)
Для вторинної обмотки
, (10.4)
де R 2 - Активний опір вторинної обмотки;
Z Н - Опір навантаження. p> Основний магнітний потік трансформатора є результат спільної дії магніторушійних сил первинної та вторинної обмоток.
.
Трансформаторна ЕРС E 1 , пропорційна основному магнітному потоку, приблизно дорівнює напрузі на первинній котушці U 1 . Чинне значення напруги постійно. Тому основний магнітний потік трансформатора залишається незмінним при зміні опору навантаження від нуля до нескінченності.
Якщо, то і сума магніторушійних сил трансформатора
. (10.5)
Рівняння (10.5) називається рівнянням рівноваги магніторушійних сил. p> Рівняння (10.3), (10.4), (10.5) називаються основними рівняннями трансформатора. p> З рівняння (10.5) отримаємо формулу
. (10.6)
Згідно формулою (10.6), струм у первинній обмотці складається із струму холостого ходу, або намагнічує струму, і струму, компенсуючого розмагнічуюче дію вторинної обмотки.
Помножимо ліву і праву частини рівняння (10.4) на коефіцієнт трансформації K T
. (10.7)
де наведене активне опір вторинної обмотки;
наведене індуктивний опір вторинної обмотки;
наведене напруга на навантаженні;
приведений опір навантаження.
Величиною намагнічує струму можна знехтувати, так як вона мала в порівнянні з струмом первинної обмотки трансформатора в нагрузочном режимі, тоді.
Підставимо рівняння (10.7) у рівняння (10.3). p> Отримаємо
. (10.8)
Рівнянню (10.8) відповідає спрощена схема заміщення трансформатора, зображена на рис. 10.6. br clear=all>В
Рис. 10.6
активний опір короткого замикання трансформатора,
індуктивний опір короткого замикання.
Параметри спрощеної схеми заміщення визначаються з досвіду короткого замикання. Для цього збирається схема рис. 10.7. br/>В
Рис. 10.7
Затискачі вторинної обмотки замикаються накоротко. Вимірюють напругу, струм і потужність: U 1k , I 1k , P k . Досвід короткого замикання здійснюється за зниженій напрузі на первинній обмотці.
Потім обчислюють
.
де Z K - Повний опір короткого замикання. br/>В
Рис. 10.8
На рис. 10.8 зображена векторна діаграма трансформатора, відповідна спрощеною схемою заміщення. Навантаженням трансформатора є активний опір R H . p> Вектор струму суміщений з речової віссю комплексної площини.
Вектор напруги на опорі навантаження збігається з вектором струму за напрямком. Вектор напруги на індуктивному опорі перпендикулярний, а вектор напруги паралельний вектору струму. Вектор напруги на вході трансформатора дорівнює сумі трьох векторів напруги.
Спрощена схема використовується для розрахунку ланцюгів, що містять трансформатори.
Спеціальні типи трансформаторів
Найбільш часто в електротехнічних установках використовуються наступні спеціальні типи трансформаторів: автотрансформатори, багатообмоточні і трифазні трансформатори.
автотрансформатора називається такий трансформатор, у якого є тільки одна обмотка, частина якій належить одночасно вторинної та первинної ланцюгах. Схема однофазного трансформатора зображена на рис. 10.9. br clear=all>В
Рис. 10.9
Режим холостого ходу автотрансформатора, коли I 2 = 0, нічим не відрізняється від режиму холостого ходу звичайного трансформатора.
підводяться до трансформатору напруга U 1 = U AB рівномірно розподіляється між витками первинної обмотки.
Вторинна напруга
В
де коефіцієнт трансформації.
Автотрансформатори вигідно використовувати в тих випадках, коли коефіцієнт трансформації близький до одиниці.
багатообмотувальних (Одна первинна і кілька вторинних) трансформатори використовуються в радіотехнічних схемах для одержання кількох напруг.
У режимі холостого ходу робота таких трансформаторів не відрізняється від двообмоткових.
У трифазній мережі змінного струму перетворення напруг здійснюється за допомогою трифазного трансформатора із загальним для трьох фаз сердечником. У т...
