Рабочий режим

К первичной обмотке трансформатора (см. рис. 4.4) подводится номинальное напряжение U _1Н, а ко вторичной обмотке подключается сопротивление нагрузки Z _нагр. При номинальной нагрузке I ₂ = I _2Н, напряжение

U ₂ = U _2Н, а по первичной цепи протекает номинальный ток I_1Н.

Рис. 4.4. Схема испытания трансформатора под нагрузкой

Рис. 4.5. Векторная диаграмма режима нагрузки трансформатора

Рабочий режим трансформатора наглядно иллюстрируется векторной диаграммой (рис. 4.5). Построение векторной диаграммы начинаем с вектора магнитного потока . Под углом δ откладываем вектор тока холостого хода . Э.д.с. первичной и вторичной обмотки отстают от вектора на 90°. Ток во вторичной цепи отстает от э.д.с. на угол ψ ₂, значение которого определяется соотношением активного и реактивного сопротивлений вторичной цепи. Согласно уравнению электрического равновесия вторичной цепи напряжение

.

Вектор параллелен вектору (совпадает с ним по фазе). Угол φ ₂ соответствует активно-индуктивной нагрузке. К вектору пристраиваем вектор приведенного вторичного тока , который параллелен вектору .

Складывая векторы и получаем вектор тока первичной обмотки . Согласно уравнению первичной обмотки трансформатора напряжение

.

Угол φ ₁ – угол сдвига по фазе между векторами и .

С увеличением тока вторичной обмотки напряжение при активной и активно-индуктивной нагрузке уменьшается вследствие увеличения падения напряжения . Причем при активно-индуктивной нагрузке напряжение снижается в большей степени, чем при активной нагрузке. При активно-емкостной нагрузке напряжение увеличивается. Зависимость напряжения U₂ от тока нагрузки I ₂ называется внешней характеристикой трансформатора (рис. 4.6). Изменение напряжения незначительно, составляет (1÷2)% U _2Н.

Рис. 4.6. Внешние характеристики трансформатора:

1 – при активно-индуктивной нагрузке; 2 – при активной нагрузке;

3 – при активно-емкостной нагрузке

Дата добавления: 2014-01-06