СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Схема замещения. Анализ работы трансформаторов и их расчет значительно удобней выполнять по схеме замещения (рис.3-6). При k =1, w₁=w₂, E₁=E₂ схема замещения получается путем простой замены индуктивной связи между обмотками.

Схема замещения трансформатора представляет собой сочетание двух схем замещения — первичной и вторичной обмоток, соединенных между собой в точках а и б. В цепи первичной обмотки включены сопротивления R ₁и X ₁, в цепи вторич­ной обмотки — сопротив­ления R' ₂и Х' ₂. Участок схемы замещения между точками а и б, по кото­рому проходит ток I ₀, называют намагничива­ющим контуром. На вход схемы замещения подают напряжение U ₁, к выходу ее подключают переменное сопротивление нагрузки , к которому приложено напряжение — .

Если количество витков первой и второй обмоток различно, то вторичную обмотку необходимо привести к первичной, т.е. заменить реальный трансформатор на приведенный. Для этого следует вторичное напряжение и ЭДС увеличить в k раз.

Сопротивления (и его составляющие и ), а также называют соответственно со­противлениями вторичной обмотки и нагрузки, приведенными к первичной обмотке.

Аналогично приведенными называют значения ЭДС и тока: .

Полная мощность приведенного контура вторичной обмот­ки в схеме замещения равна мощности вторичной обмотки реального трансформатора: Мощ­ность электрических потерь в приведенном вторичном конту­ре этой схемы равна мощности потерь во вторичной обмотке реального трансформатора:

Рис. 3-7. Эквивалентные схемы для приведения вто-

­ричной обмотки к первичной (а, б)

Расчет магнитной цепи и сопротивления. С учетом ЭДС самоиндукции и падений напряжения в активных сопротивле­ниях обмоток можно составить комплексные уравнения для первичной и вторичной обмоток трансформатора. С учетом (3-13) получим следующую систему уравнений:

(3-15)

где Z_н — сопротивление нагрузки, подключенной к трансфор­матору.

Систему уравнений, описывающую электромагнитные процессы в транс­форматоре, можно свести к одному уравнению, если учесть, что Е₁=kЕ₂, и положить

(3-16)

При этом параметры R_m и Х_т следует выбрать так, чтобы в режиме холостого хода, когда ЭДС Е ₁практически равна номинальному напряжению U _l, ток

(3-17)

по модулю равнялся действующему значению тока холостого хода, а его мощность — мощности, заби­раемой трансформатором из сети при холостом ходе.

Относительно первичного тока

(3-18)

В соответствии с уравнением (3-18) трансформатор можно заменить схемой замещения (рис. 3-6).

Эквивалентное сопротивление этой схемы

(3-19)

где

Поиск по сайту: