Активно-индуктивная нагрузка трансформатора

Рис. 93. Векторная диаграмма трансформатора при активно-индуктивной нагрузке:

а — полная, б — для вторичной обмотки

Рассмотрим векторную диаграмму приведенного транс­форматора при активно-индуктивной нагрузке (рис. 93).

Сначала рассмотрим отдельно векторную диаграмму для вторичной обмотки (рис. 93, б). Проведем вектор основного магнитного потока Ф_м. Этот магнитный поток индуктирует в первичной и вторичной обмотках трансфор­маторов э. д. с. Е₁ и Е’₂, векторы которых отстают от век­тора магнитного потока Ф_м на 90°. Так как нагрузка на трансформатор активно-индуктивная, то ток I’₂ отстает от вектора э. д. с. Е'₂ на угол ψ.

Согласно уравнению э. д. с. для вторичной обмотки, напряжение на зажимах вторичной обмотки U'₂ можно рассматривать как геометрическую сумму э. д. с, индук­тируемых в этой обмотке. Во вторичной обмотке индук­тируются следующие э. д. с:

1) э. д. с. Е'₂, создаваемая основным магнитным по­током Ф_м;

2) э. д. с. рассеяния Е_рс2, создаваемая магнитным потоком рассеяния Ф_рс2, который совпадает по фазе с то­ком I'₂, а вектор э. д. с. Е’_рс2 отстает от вектора магнит­ного потока рассеяния Ф_рс2 на 90°;

3) э. д. с. активного сопротивления Е'_а, создаваемая током I'₂ на активном сопротивлении вторичной обмотки r'₂ и направленная против тока.

Уравнение э. д. с. вторичной обмотки принимает такой вид

Сложив геометрически все три вектора э. д. с, полу­чим вектор напряжения на зажимах обмотки U'₂. Угол между векторами тока и напряжения обозначим через φ₂. При чисто активной нагрузке φ₂ = 0.

Для построения полной векторной диаграммы находим вектор тока I ₁. Для этого поворачиваем вектор тока I' ₂ на 180° и, складывая его геометрически с вектором тока /₀, находим ток I ₁ (рис. 93, а).

Согласно уравнению э. д. с. для первичной обмотки, подводимое к первичной обмотке трансформатора напря­жение уравновешивается суммой обратных э. д. с, индук­тируемых в этой обмотке.

В первичной обмотке, как и в режиме холостого хода, индуктируются следующие э. д. с:

1) э. д. с. Е₁ — основным магнитным потоком Ф_м;

2) э. д. с..Ерс1 — магнитным потоком рассеяния Ф_рс1, который создается током I₁;

3) э. д. с. Е_а1 — током I₁ на активном сопротивлении обмотки r₁, направленная против тока, т. е. по формуле (75)

Вектор напряжения, как и в режиме холостого хода, изображают в виде геометрической суммы трех состав­ляющих, каждая из которых уравновешивает соответ­ствующую обратную э. д. с.

Следует иметь в виду, что векторы э. д. с. E_а и Е_рс в действительности очень малы по величине по сравнению с основными э. д. с, поэтому на векторных диаграммах они изображены в значительно большем масштабе, чем векторы основных э. д. с.

БИЛЕТ 21