Лекция 8. Векторная диаграмма и схема замещения трансформатора с ферромагнитным сердечником

Векторная диаграмма и схема замещения трансформатора с ферромагнитным сердечником

ЭДС, индуцированные синусоидальным потоком Ф в первичной и вторичной обмотках трансформатора

,

По закону электромагнитной индукции ЭДС , а при синусоидальном изменении потока ее действующее значение

.

Поток в сердечнике трансформатора Ф_{М 0} создается намагничивающей силой .

Если такой же поток Ф_{М 0} возбудить при разомкнутой вторичной обмотке трансформатора (при этом трансформатор превращается в катушку со стальным сердечником), то соответствующий ток I ₀ в первичной обмотке – ток холостого хода

,

откуда

.

Здесь – ток холостого хода трансформатора,

– приведенный вторичный ток (к первичной цепи).

Действие индуцированного тока вторичной обмотки по уменьшению потока в сердечнике (закон Ленца) компенсируется увеличением тока первичной обмотки на величину приведенного тока вторичной обмотки.

Баланс напряжений для первичной и вторичной обмоток.

.

Схему замещения можно получит, если преобразовать уравнение первичной цепи

.

Отношения токов холостого хода и приведенного к напряжению, создаваемых Ф_{М 0}:

,

Из уравнения вторичной цепи:

и тогда

,

где – приведенные вторичные сопротивления.

Окончательно

Полученному выражению соответствует схема замещения: