Идеальная кривая намагничивания.

B < B_S , H(t) = 0

В трансформаторе с идеальным сердечником происходит трансформация тока без искажения формы кривой.

Схема замещения идеализированного трансформатора.

Приведенный трансформатор.

Схемы замещения применяют при расчетах электрических цепей, в которых трансформатор является связующим звеном отдельных цепей. При этом в расчетной схеме магнитная связь между первичной и вторичной цепями заменяется электрической, что значительно упрощает анализ всей цепи. Если электрически связать первичную обмотку и цепь нагрузки от вторичной обмотки, то напряжение на нагрузке изменяется и стает равным напряжению U₁. Найдем связь между новым напряжением на нагрузке и истинным напряжением U₂.

;

Изменение напряжения во вторичной цепи вызовет изменение мощности в этой цепи, поэтому нужно изменить сопротивление нагрузки и ток так, чтобы мгновенная мощность в цепи осталось той же самой.

; ;

Активные и реактивные сопротивления округляется из баланса мощностей.

, , .

Реальный трансформатор. Уравнения электрического и магнитного состояния.

При рассмотрении реального трансформатора учитывают магнитные поля рассеяния обмоток.

Трансформаторы проектируются так, чтобы поток рассеяния в десятки раз был меньше рабочего потока.

Схемы замещения реального трансформатора.

T – образная схема замещения реального трансформатора.

Все параметры Т – образной схемы замещения не могут быть определены расчетным или экспериментальным путем, и на практике пользуются Г – образной схемой замещения.

L_k = L_1σ + L'_2σ

R_k = R₁ + R'₂

L_x = L_1σ + L_o

R_x = R₁ + R_o

Такое преобразование схемы несколько произвольно, но при этом практически не изменяется ток , так как . В Г – образной схеме замещения индуктивности рассеяния и активные сопротивления обмоток объединяются.

Во многих трансформаторах составляет небольшую часть тока нагрузки . В этих случаях током можно пренебречь. Тогда . Этому соответствует упрощенная схема.

Векторная диаграмма.

Построение секторной диаграммы удобно начинать с сектора рабочего потока в сердечнике , амплитуда которого .

;

;

j X_2σ İ₂

j X_1σ İ₁

É₁

É₂

-É₁

-W₂İ₂

W₂İ₂

W₁İ₁

W₁İ_1x

R₂İ₂

R₁İ₁

Ů₁

η

φ

φ₂

Ф_m

Нагрузка

активно - индуктивная

Из секторной диаграммы следует, что при индуктивном характере нагрузке напряжение на зажимах вторичной обмотке менее э.д.с . Только в режиме холостого хода . Изменение тока нагрузки сопровождается автоматическим изменением тока . Это поясняется следующим. Поток в сердечнике определяется суммарным действием намагничивающих сил первичной и вторичной обмоток.

Поток прямо пропорционально напряжению . При поток , а, следовательно, и аргумент функции остается постоянным при любой нагрузке

.