Режим нагрузки трансформатора

 вернутся к началу страницы идеального трансформатора

Режим нагрузки трансформатора

       Векторные диаграммы при нагрузке строят по уравнениям (Рис 1). Вид векторной диаграммы зависит от характера нагрузки (рис. 1).

  

                            Рис. 1 (а)                                                                          Рис. 1 (б)

      Векторная диаграмма а (рис. 1) соответствует активно-индуктивной нагрузке, а векторная диаграмма  б (рис. 1) — активно-емкостной нагрузке.

     Сопоставляя обе диаграммы, можно заключить, что при   и   увеличение активно-индуктивной нагрузки вызывает снижение напряжения  , а при увеличении активно-емкостной нагрузки напряжение   возрастает. Это объясняется тем, что при активно-индуктивной нагрузке происходит некоторое размагничивание трансформатора (поток Ф уменьшается, так как ток   имеет составляющую, направленную навстречу току ), а при активно-емкостной нагрузке трансформатор дополнительно намагничивается (поток Ф возрастает, так как ток   имеет составляющую, совпадающую с  ).

Рис. 2

 Для оценки диапазона изменения напряжения   вводится величина , представляющая собой арифметическую разность между вторичным напряжением трансформатора при холостом ходе () и при номинальной нагрузке (). Напряжение первичной обмотки принимается постоянным и равным номинальному , где уравнение 1:

Для расчета   примем допущение  , тогда, используя упрощенную схему замещения (рис. 2), получим:

Рис. 3

 

   Соответствует векторная диаграмма уравнения, представленная на рис. 3. Из векторной диаграммы следует, что

Подставляя приближенное выражение для   в уравнение (1), получим

Отрезок  можно выразить через составляющие напряжения короткого замыкания:

Рис. 4

где  . Учитывая, что ,   получим для  простое выражение

На рис. 4 представлена зависимость   при  .
Максимальное снижение напряжения имеет место при , а при   напряжение   не зависит от нагрузки.