Глава 2. Трансформаторы
2-3. Холостой ход трансформатора часть 1

Под холостым ходом трансформатора понимается режим его работы при разомкнутой вторичной обмотке. В этих условиях трансформатор со стороны первичной обмотки во всем подобен катушке со стальным сердечником.

Обратимся к рис. 2-11, где схематически изображен однофазный трансформатор. Здесь первичная обмотка с числом витков w1 и вторичная обмотка с числом витков w2 расположены для наглядности на разных стержнях.

Рис. 2-11. Холостой ход трансформатора.

 Пусть к первичной обмотке при разомкнутой вторичной подведено напряжение и1. По первичной обмотке будет протекать ток i0. В трансформаторе возникнет магнитное поле, которое будет создаваться намагничивающей силой (н.с.) i0w1 первичной обмотки. Магнитным полем вне сердечника можем вначале пренебречь, так как магнитная проницаемость стали во много раз больше магнитной проницаемости воздуха (или масла).

Полю в сердечнике соответствует магнитный поток Ф, сцепляющийся со всеми витками обеих обмоток. Он будет наводить в первичной обмотке э.д.с.

          (2-1)

и вторичной обмотке э.д.с.

.          (2-2).

Напряжение на зажимах первичной обмотки

                                               

Активное падение напряжения  в первичной обмотке имеет практически ничтожное значение. Поэтому можно считать, что первичное напряжение  в любой момент времени уравновешивается только э.д.с.. Если напряжение  представляет собой синусоидальную функцию времени, то, следовательно, э.д.с.  и наводящий её поток Ф — также синусоидальные функции времени. Подставив в (2-1) и (2-2) Ф = Фмsin ωt, где Фм —амплитуда потока, ω = 2πf — угловая частота тока, t — время, c, получим:

          (2-3)

          (2-4)

Полученные уравнения  показывают, что  и  отстают по фазе от потока Ф
на угол . Действующие значения обеих э.д.с. соответственно равны:

          (2-5)

          (2-6)

где Фм  — в В∙с.

Из (2-5) и (2-6) следует:

          (2-7)

Так как при холостом ходе  и , то можем написать:

          (2-8)

Отношение напряжений при холостом ходе трансформатора называется коэффициентом трансформации. Обычно берется отношение высшего напряжения к низшему. Если при холостом ходе трансформатора к его первичной обмотке подведено номинальное напряжение U1н, указанное на щитке трансформатора, то на зажимах вторичной обмотки должно получиться вторичное номинальное напряжение U20 = U2н.

 

Продолжение

Вверх

2-1.
2-2.

2-3.
  Часть 1
  Часть 2

2-4.
2-5.
2-6.
2-7.
2-8.
2-9.
2-10.
2-11.
2-12.
2-13.
2-14.
2-15.
2-16.
2-17.
2-18.
2-19.
2-20.
2-21.
2-22.
2-23.
2-24.
 

Глава 3