Схема замещения трансформатора
Для проведения анализа электромагнитных процессов в трансформаторе используется схема замещения, в которой магнитная связь заменяется электрической, а коэффициент трансформации - n определяется так:
Коэффициент трансформации является и коэффициентом приведения вторичной цепи к первичной (или наоборот). На рисунке показана Т-образная схема замещения трансформатора:
здесь обозначено:
R0 – учитывает потери в магнитопроводе (на вихревые токи и на гистерезис);
X0 – учитывает намагниченность материала сердечника и зависит от марки материала (в идеальном трансформаторе Z0 ® ¥);
R1, R2 – учитывают омические потери в первичной и вторичной обмотках;
XS1, XS2 – индуктивности рассеяния основного потока в обмотках первичной и вторичной цепей;
Для получения соотношения между реальными и приведенными параметрами, воспользуемся равенством полных мощностей, активных мощностей и углов потерь: 
, 
, 
.
1 
.
2 
3 
Запишем систему уравнений для схемы замещения:
Опыт холостого хода
Условия проведения опыта: на вход подается номинальное напряжение U1ном, вторичная цепь размыкается.
Измеряемыми параметрами являются номинальное напряжение вторичной цепи (U02) и первичной цепи (U01) (их называют напряжениями холостого хода), ток первичной цепи (I01 - ток холостого хода), активная мощность или потери в магнитопроводе (P01). Если устанавливаем измеритель коэффициента мощности, то активная мощность рассчитывается из соотношения:
В этом опыте рассчитываются - коэффициент трансформации (n) и значение процентного соотношения тока холостого хода к номинальному току первичной цепи
Это значение нормируется в процентах в зависимости от области использования трансформатора, его мощности и частоты.
Параметры схемы замещения поперечного плеча рассчитываются по соотношениям:
, 
, 
.
Если из опыта значение тока холостого хода получилось больше 30%, то значит завышено входное напряжение, или при проектировании завышена величина магнитной индукции. Для устранения этого потребуется измененить сечение магнитопровода или перемотать обмотки.
В опыте холостого хода схема замещения трансформатора принимает вид:
Так как параметры продольного плеча значительно меньше, чем параметры поперечного плеча схемы замещения и ток “холостого” хода значительно меньше номинального тока первичной цепи, то в схеме замещения трансформатора на “холостом” ходу пренебрегаем параметрами XS1 и R1.
Опыт короткого замыкания
Опыт “короткого” замыкания проводится при пониженном напряжения питания, так как ток в обмотках трансформатора может превысить номинальные значения при повышении напряжения. Необходимо плавно увеличивать напряжение на выходе ЛАТРа до достижения номинальных токов в цепях. Измеряемыми параметрами являются: токи в цепях IК1, IK2 , напряжение короткого замыкания первичной цепи (UК1) и потери в обмотках. При измерении коэффициента мощности потери определяются из выражения:
Расчетными параметрами является процентное соотношение напряжения короткого замыкания по отношению к номинальному входному напряжению:
Внутреннее сопротивление трансформатора (сопротивление продольного плеча схема замещения) определяется из опыта “короткого” замыкания:
, 
, 
.
При переходе к реальным параметрам трансформатора принимается равенство:
и 
.
Схема замещения трансформатора в опыте “короткого” замыкания приводится к виду:
