Векторная диаграмма нагруженного трансформатора.

Построе­ние векторной диаграммы нагруженного трансформатора удобно начать, взяв в качестве исходного вектора напряжение U₂ на за­жимах вторичной обмотки (рисунок).

Параметры обмоток (w₁, w₂, r₁, r_2, x₁, x₂ ), данные холостого хода (I_{0, Ð d}), величина и характер нагрузочного сопротивления (z_н, cosj_нагр) принимаются при этом известными. Вектор тока I₂= отложен под углом j₂=j_нагрк вектору напряжения U₂.

Во вторичной обмотке индуктируются э. д. с. E₂ (главным по­током) и э. д. с. E_2d (потоком рассеяния). Напряжение U₂ равно сумме этих э. д. с. за вычетом падения напряжения в активном сопротивлении r₂:

Подставляя в это уравнение , получим

.

Пользуясь уравнением, строим вектор э. д. с. E₂.Затем определяем значение и откладываем вектор E_1, совпадающий по фазе с вектором E₂.

М ожно определить амплитуду главного магнитного потока Ф_m.Откладываем вектор Ф_m, учитывая, что он опережает по фазе э. д. с. E₁и E₂ на четверть периода.

Под углом d к вектору Ф_m откладываем вектор тока холо­стого хода I₀.Ток первичной обмотки I₁ находим, используя урав­нение намагничивающих сил:

Напряжение U₁, приложенное к первичной обмотке, опреде­ляется из уравнения

.

Из выражения видно, что потребляемый трансформатором ток I₁ можно рассматривать как геометрическую сумму двух со­ставляющих: тока холостого хода I₀, поддерживающего главный магнитный поток Ф, и нагрузочного тока

- , компенсирующего размагничивающее действие тока вторичной обмотки.

Схема замещения трансформатора и определение параметров замещения.

Расчет трансформатора по векторной диаграмме производится неточный, поэтому трансформаторы рассчитывают по рассматриваемой электрической схеме, то есть трансформатор заменяют электрической схемой.

r_1, x₁, r₂, x₂ -активные и индуктивные

сопротивления первой и второй обмоток.

r_0, x₀ – активное и индуктивное сопротивление сердечника.