Рівняння МРС трансформатора

Для вияснення суті фізичних процесів, які проходять в трансформаторі, ідеалізуємо його, тобто розглянемо трансформатор, у якого немає потоків розсіювання (весь магнітний потік замикається по магнітопроводу), в сталі відсутні втрати від вихрових струміві гістерезису, а опір первинної обмотки .

У такого ідеалізованого трансформатора рівняння (8.10) прийме вигляд

або (8.13)

тобто прикладена до первинної обмотки напруга практично повністю врівноважується індукованою в цій обмотці ЕРС.

При холостому ході такого трансформатора (на рис 8.1 ) по первинній обмотці тече струм і₀, а її ЕРС

(8.14)

де Ф₀ - магнітний потік при холостому ході, викликаний МРС холостого ходу .

Замкнемо вторинну обмотку на навантаження з опором ; тоді по ній потече струм , створюючи МРС ; при цьому струм первинної обмотки створює МРС .

Обидві МРС викличуть появу відповідно двох магнітних потоків і , тоді рівняння (8.14) матиме вигляд

(8.15)

Однак і в цих випадках (при навантаженні) прикладена напруга не незмінна і умова (8.13) залишається попередньою. Відповідно значення при холостому ході дорівнює йому ж при навантаженні. Але тоді можна прирівняти праві частини рівняння (8.14) і (8.15); отже,

(8.16)

Рівняння (8.16) свідчить про незмінність магнітного потоку при переході від режиму холостого ходу до режиму навантаження. Це є найважливішою властивістю трансформатора. На основі рівняння (8.16) можна записати закон рівноваги МРС, які викликають ношу цих магнітних потоків:

або

звідки

(8.17)

З рівняння (8.17) випливає, що МРС первинної обмотки трансформатора при навантаженні складається з двох складових: 1) що створює магнітний потік; 2) рівної за значенням і протилежної за напрямком МРС вторинної обмотки; вона компенсує МРС вторинної обмотки. Цим і пояснюється незмінність магнітного потоку трансформатора.

Перейшовши до діючих значень струмів, отримаємо рівняння (8.17) в такому вигляді.

(8.18)

Слід підкреслити, що основні закономірності ідеалізованого трансформатора справедливі і для реальних трансформаторів, зокрема рівняння МРС (8.18).

Дата добавления: 2014-12-25