Лекция 19. Параметры приведенной вторичной обмотки и схема замещения трансформатора

Параметры приведенной вторичной обмотки и схема замещения трансформатора. Приведенный трансформатор

Неравенство витков первичной и вторичной обмоток усложняет расчет электрических цепей, элементами которых является трансформатор, т. к.:

-трансформаторы соединяют разные участки электрических цепей электромагнитным путем, электрически эти участки не связаны, т. к. w₁не равно w₂, то и не равны Е₁ и Е₂. Если в электрической цепи n трансформаторов, то n раз приходится изменять по значению ток и напряжение;

- при передаче электрической энергии имеются потери напряжения в 1-ой и 2-ой обмотках. Эти потери отличаются друг от друга в десятки раз, т. к. в десятки раз отличаются токи обмоток, а также не равны и сопротивления. Поэтому для упрощения расчетов обе обмотки трансформатора приводят к одному и тому же числу витков.

Магнитная связь между обмотками усложняет анализ трансформаторов. Для его упрощения составляют эквивалентную электрическую схему, в которой магнитная связь заменяется гальванической. Получил распространение способ приведения вторичной обмотки трансформатора к первичной.

Приведенная вторичная обмотка содержит то же количество витков, что и первичная, т. е. w = w ₁. Поскольку ЭДС обмоток после приведения становятся одинаковыми

, ,

то можно считать, что напряжение во вторичную цепь передается непосредственно с первичной обмотки. На этом рисунке X ₁ = ω L _{1 s} , X ₂ = ω L _{2 s} – реактивные сопротивления рассеяния обмоток.

Операция приведения увеличивает ЭДС E ₂ в n раз.

Для сохранения мощностей всех элементов вторичной цепи ее параметры нужно пересчитать так, чтобы ток I ₂ уменьшился в n раз, т. е. = ₂/ n. Это означает, что входное сопротивление вторичной цепи

должно увеличиться в n ² раз. Тогда для получения приведенных сопротивлений сопротивления всех элементов вторичной цепи нужно увеличить в n ² раз:

;;.

Таким образом следует, что ток ветви с элементами X ₀, R ₀ равен намагничивающему току İ ₀ (эту ветвь называют намагничивающей). Сопротивление R ₀ введено с целью учета тепловых потерь в сердечнике за счет гистерезиса и вихревых токов. Параметры X ₀, R ₀определяются экспериментально, из опыта холостого хода.