Рабочий режим трансформатора

Рабочий режим трансформатора это такой режим, при котором ко вторичной обмотке подключена какая-либо нагрузка.

Схема трансформатора в рабочем режиме показана на рис. 1.1

При подключении нагрузки ко вторичной обмотке трансформатора в ней под действием ЭДС основного магнитного потока протекает переменный электрический ток Рабочий режим трансформатора - student2.ru , который создает магнитное поле, воздействующее на основной поток, а также образующее поток рассеяния вторичной обмотки Рабочий режим трансформатора - student2.ru . Направление магнитного поля вторичной обмотки в магнитопроводе всегда противоположно направлению магнитного поля формируемого первичной обмоткой. Однако при постоянном напряжении сети Рабочий режим трансформатора - student2.ru результирующее магнитное поле в сердечнике также постоянно. Поэтому ослабление поля, вызываемое током вторичной обмотки должно компенсироваться увеличением тока первичной. Условие постоянства магнитного потока означает постоянство магнитодвижущих сил (МДС), действующих в трансформаторе во всех режимах, т.е. Рабочий режим трансформатора - student2.ru , где Рабочий режим трансформатора - student2.ru – соответственно МДС первичной и вторичной обмоток в рабочем режиме, а Рабочий режим трансформатора - student2.ru – МДС в режиме холостого хода. Отсюда получим соотношение токов трансформатора – Рабочий режим трансформатора - student2.ru , где Рабочий режим трансформатора - student2.ru Рабочий режим трансформатора - student2.ru - приведенный ток вторичной обмотки.

Уравнение Кирхгофа для цепи вторичной обмотки с учетом падения напряжения на активном сопротивлении Рабочий режим трансформатора - student2.ru , ЭДС потока рассеяния Рабочий режим трансформатора - student2.ru и напряжения на нагрузке Рабочий режим трансформатора - student2.ru можно представить в виде Рабочий режим трансформатора - student2.ru или в символической форме Рабочий режим трансформатора - student2.ru .

Расчет электрических цепей с трансформаторами осложняется тем, что цепи первичной и вторичной обмоток не имеют электрической связи. Такую связь можно создать, если преобразовать параметры трансформатора так, чтобы ЭДС основного магнитного потока в обеих обмотках были одинаковыми. Тогда их можно представить одним общим элементом цепи. Если штрихами обозначать новые приведенные параметры, то сформулированное условие можно записать в виде Рабочий режим трансформатора - student2.ru , т.е. реальное значение ЭДС Рабочий режим трансформатора - student2.ru нужно умножить на коэффициент трансформации.

Умножив все уравнение Кирхгофа на k, а затем умножив и разделив на k каждое слагаемое в правой части, мы получим новое уравнение вида Рабочий режим трансформатора - student2.ru , в котором все величины соответствуют трансформатору со вторичной обмоткой, имеющей такое же число витков, что и первичная, но все составляющие мощности, а также МДС приведенной обмотки равны их значениям до приведения. Таким образом, приведенные параметры и величины тока, ЭДС и напряжения вторичной обмотки оказываются равными

Рабочий режим трансформатора - student2.ru .

Окончательно для первичной и вторичной цепей трансформатора уравнения Кирхгофа имеют вид

Рабочий режим трансформатора - student2.ru

Наши рекомендации