Поток в магнитопроводе в режиме холостого хода трансформатора
. При подключении сопротивления нагрузки Zн во вторичной цепи появляется ток
. В соответствии с законом Ленца МДС
будет направлена так, чтобы ослабить поток
, который ее вызвал. Величина ЭДС E1
U1 и не зависит от режима работы трансформатора:
(
)
При E1= U1
компенсация уменьшения потока производится за счет увеличения тока
, в соответствии с равенством
. (1.28)
Из уравнения видно, что увеличение
приводит к увеличению
. В результате геометрическая сумма
остается постоянной и равной
. Последнее выражение можно записать как
, (1.29)
где
(1.30)
- составляющая первичного тока, уравновешивающая размагничивающее действие вторичного тока.
Таким образом, первичный ток равен векторной сумме тока холостого хода и приведенного вторичного тока. Ток холостого хода I10
составляет лишь несколько процентов от тока I1
в режиме номинальной нагрузки. Поэтому
или
,или
.
Уравнения для первичной и вторичной цепей трансформатора:
(1.31)
Построение векторной диаграммы начинают с вектора магнитного потока
. Вектор тока
опережает вектор магнитного потока
на угол магнитного запаздывания. Вектор
отстает от вектора
на
. Вектор
составляет угол
с ЭДС
(при условии индуктивного характера нагрузки вектор тока
будет располагаться в третьей четверти). Величина
, с учетом параметров вторичной обмотки трансформатора, определяется выражением
=arctg
. (1.32)
Чтобы построить вектор
необходимо из вектора
вычесть векторы
и
: из конца вектора
опускаем перпендикуляр на вектор
и откладываем -
, затем из начала вектора
проводим прямую, параллельную току
и откладываем вектор
-
. Полученную точку соединяем с началом координат. В результате получаем вектор напряжения на нагрузке
(рис. 1.19).
Рис.1.19. Векторная диаграмма трансформатора в режиме нагрузки.
