а)
Первичный ток.
Работа трансформатора при нагрузке
характеризуется наличием тока
I2
во вторичной обмотке, увеличение которого (как будет ясно из последующего)
вызывает увеличение тока
I1
в первичной обмотке.
При нагрузке трансформатора магнитный поток
Ф в его сердечнике, называемый главным потоком, создается согласно закону
полного тока совместным действием н.с. обеих обмоток:
(2-14)
где
— мгновенные значения токов, причем в общем случае
отличается от мгновенного значения тока холостого хода.
Так как мы принимаем токи синусоидальными,
то можем написать (рис. 2-1):
(2-15)
Результирующая н.с.
должна иметь такое значение, чтобы создаваемый ею поток
наводил в первичной обмотке э.д.с. Е\, почти
полностью уравновешивающую приложенное напряжение
U1.
Поток в сердечнике трансформатора и результирующая н.c.
при нагрузке, не превышающей значительно номинальную,
мало отличаются от тех же потока и н.с. первичной обмотки при холостом
ходе, если в обоих случаях напряжение
U1
сохраняет свое значение.
Разделив обе части равенства (2-15) на
w1,
получим:
(2-16)
или
(2-17)
где
(2-18)
— вторичный ток, приведенный к числу витков
первичной обмотки.
Очевидно, что вторичная обмотка с током
должна иметь число витков
w1,
чтобы ее н.с.
была равна н.с.
действительной вторичной обмотки. При этом вместо
уравнения н.с. (2-15) можно пользоваться уравнением токов (2-17).
Из (2-17) получаем значение первичного
тока I1
(2-19)
Мы видим, что первичный ток
имеет две составляющие: одна из них (
) идет на создание потока в сердечнике трансформатора,
другая (
) компенсирует размагничивающее действие вторичного
тока. Следовательно, при увеличении вторичного тока будет увеличиваться и
первичный ток, чтобы поток оставался почти равным потоку при холостом
ходе.
Так как ток I0 имеет
относительно небольшое значение, то при токах, близких к номинальным,
можно принять

Продолжение