Физические процессы в трансформаторе при нагрузке

Рассмотрим работу трансформатора без нагрузки, т. е. в режиме холостого хода, когда ток во вторичной цепи I ₂=0, а ток в первичной цепи представляет собой ток холостого хода I ₀. В этом режиме основной магнитный поток трансформатора Ф ₀ создается лишь магнитодвижущей силой (МДС) первичной обмотки, а амплитудное значение этого потока

(1.24)

где R _м – магнитное сопротивление магнитол повода потоку Ф _max.

Если же трансформатор работает с подключенной нагрузкой z_н и основной магнитный поток создается совместным действием МДС первичной и вторичной обмоток, то амплитудное значение основного магнитного потока запишем в виде:

(1.25)

Преобразовав выражение (1.3), получим еще одну формулу для основного магнитного потока:

(1.26)

Пренебрегая значением падения напряжения в первичной обмотке, которое обычно не превышает нескольких процентов от первичного напряжения, т. е. приняв, что получим

(1.27)

Из выражения (1.27) следует, что основной магнитный поток не зависит от нагрузки трансформатора, это позволяет приравнять выражения (1.24) и (1.25) и получить уравнение МДС трансформатора:

(1.28)

Из уравнения (1.28) следует, что сумма МДС первичной и вторичной обмоток в режиме работы трансформатора под нагрузкой равна МДС холостого хода,необходимой для наведения в магнитопроводе трансформатора основного магнитного потока Ф _max.

Такое взаимодействие МДС и объясняется их встречным направлением, т. е. если МДС, оказывает на магнитопровод намагничивающее действие, то МДС стремится размагнитить этот магнитопровод. Несмотря на такое взаимодействие указанных МДС, магнитный поток в магнитопроводе Ф _max в процессе работы трансформатора остается неизменным, так как во всем диапазоне изменений тока нагрузки I ₂ (в пределах номинального значения) МДС первичной обмотки оказывается больше, чем МДС вторичной обмотки, на величину МДС холостого хода.

Дата добавления: 2014-01-20