Режим нагрузки

В этом режиме к зажимам вторичной обмотки подключено сопротивление нагрузки Z_H.

Согласно закону Ома для первичной и вторичной цепи можно записать:

В комплексной форме уравнения запишутся:

В отличие от режима холостого хода коэффициент трансформации при работе трансформатора под нагрузкой не может быть принят величиной постоянной. Любое изменение сопротивления нагрузки вызовет изменение напряжения U₂, а, следовательно, и коэффициента трансформации.

Обычно, напряжения I₁R₁ и jwL_S1I₁ составляют единицы процентов от напряжения U₁. Поэтому для модулей величин можно записать:

т.е. при неизменном питающем напряжении основной магнитный поток Ф₀ при работе трансформатора в режиме нагрузки может считаться величиной постоянной и равной основному потоку в режиме холостого хода

А т.к. основной магнитный поток определяется магнитодвижущей силой трансформатора, равной сумме ампервитков, то

. (1)

Ток, определяемый в режиме холостого хода трансформатора, называют намагничивающим током. Как и основной поток, намагничивающий ток в трансформаторе практически не меняется.

Эквивалентная схема трансформатора.

При анализе процессов, происходящих в трансформаторе, используют операцию приведения обмоток трансформатора к одному числу витков. Вторичная обмотка заменяется эквивалентной с числом витков, равным числу витков первичной обмотки, в результате чего напряжение, ток и сопротивление вторичной цепи принимают другие значения. Из уравнения (1), разделив обе части уравнения на W₁, получим:

. Приведенный ток

Тогда Произведя подобные вычисления, получим:

Уравнение вторичной цепи для приведенных значений величин примет вид:

Уравнение первичной цепи не изменится.

Эквивалентная схема трансформатора представлена на рис. 30.3.

Т.к. обе обмотки идеальной катушки имеют одинаковое число витков W₁, а в сердечнике протекает один и тот же поток Ф₀, то справедливо равенство для модулей величин

U₀ = E^/₀₂ = wW₁Ф₀.

Если теперь концы обмоток соединить проводниками, то режим работы не изменится. Такая замена позволяет получить Т-образную схему замещения трансформатора (рис. 30.4), аналогично тому, как это показано для катушки с ферромагнитным сердечником. Элементы этой схемы полностью отражают все процессы и явления, происходящие в трансформаторе.

Дата добавления: 2014-01-04