Вследствие периодического изменения рабочего потока в обмотках трансформатора индуктируются ЭДС:
; (1.2)
(1.3)
Иными словами, векторы и отстают по фазе от вектора на угол . Амплитудные значения ЭДС первичной и вторичной обмоток будут равны соответственно:
Действующие значения ЭДС обмоток:
(1.4)
(1.5)
Разделив (1.4) на (1.5), получили:
Отношение ЭДС, равное отношению числа витков вторичной обмотки, называется коэффициентом трансформации k.
Для понижающих трансформаторов k ›1;
Для повышающих трансформаторов k ‹1.
1.3.1. Режим холостого хода
Помимо основного магнитного потока Ф ток холостого хода (ХХ) , создает магнитный поток рассеяния , который практически совпадает по фазе с током XX (т.к. магнитный поток проходит, в основном, по воздуху, и создает в первичной обмотке ЭДС рассеяния , которая отстает от него на 900).
Итак, в первичной обмотке трансформатора создаются две ЭДС самоиндукции: E1 – от основного магнитного потока и - от потока рассеяния.
Кроме того, на активном сопротивлении обмотки падает напряжение .
|
|
Тогда напряжение сети уравновешивает ; ;
Часть напряжения , равную , можно представить в виде падения напряжения на индуктивном сопротивлении
Тогда уравнение напряжений для первичной цепи трансформатора в режиме холостого хода:
(1.6)
Векторная диаграмма трансформатора при XX будет иметь вид:
`
Рис.1.3. Векторная диаграмма трансформатора в режиме XX
В режиме XX и , тогда
Так как угол магнитного запаздывания мал, и малы падения напряжения и , то угол сдвига фаз между током XX и напряжением близок к 900. Коэффициент мощности трансформатора при XX .