Уравнения напряжений трансформатора

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 .