2018-01-21
632
Зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора от тока нагрузки U 2 = f (I 2) при U 1 = const и cos φ2 = const называется внешней характеристикой. Из уравнения для упрощенной схемы замещения трансформатора следует, что с изменением тока во вторичной обмотке (тока нагрузки I 2) напряжение на вторичной обмотке изменяется. Значение напряжения на вторичной обмотке определяется не падением напряжения, а потерей напряжения в обмотках. Потеря напряжения есть арифметическая разность между первичным и приведенным вторичным напряжением:
Δ U' 2 = U 1 - U' 2.
При отсутствии нагрузки (I 2 = 0) напряжение на вторичной обмотке U' 2 = U' 20 = U 1, а поскольку напряжение U 1 не зависит от нагрузки, то Δ U' 2 есть изменение напряжения U' 2 по сравнению с его значением при холостом ходе U' 20, или
Δ U' 2 = U' 20 - U' 2; Δ U 2 = U 20 - U 2,
откуда
U 2 = U 20 - Δ U 2.
Потеря напряжения определяется из векторной диаграммы упрощенной схемы замещения трансформатора:
Δ U' 2 - U 1 - U' 2 = OB' -ОА ≈ ОВ -ОА = АВ;
Δ U' 2 =I 1 r к cos φ2 + I 1 x к sin φ2 = I 1(r к cos φ2 + x к sin φ2);
|
|
|
Δ U 2 = Δ U' 2/ n.
| |
| Векторная диаграмма (а) упрощенной схемы замещения (б) трансформатора | |
| 
|
| Внешние характеристики трансформаторов средней и большой мощности | Внешние характеристики трансформатора малой мощности |
На рисунке изображены внешние характеристики трансформатора при различных значениях коэффициента мощности потребителей. Изменение напряжения U 2 во многом зависит, как это видно из выражения, не только от значений z к, cos φ2, но и от соотношения значений r к и х к. Изображенные внешние характеристики справедливы для трансформаторов средней и большой мощности, у которых z к мало и х к > r к. У трансформаторов малой мощности z к относительно велико и r к > х к. Поэтому изменение напряжения у них более значительное и взаимное расположение внешних характеристик при различных значениях коэффициента мощности потребителей существенно отличается от трансформаторов большой мощности. Примерные внешние характеристики трансформаторов малой мощности при различных значениях cos φ2 изображены на рисунке.
