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 Фм. Этот магнитный поток индуктирует в первичной и вторичной обмотках трансформаторов э. д. с. Е1 и Е’2 , векторы которых отстают от вектора магнитного потока Фм 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 Фм;
2) э. д. с. рассеяния Ерс2, создаваемая магнитным потоком рассеяния Фрс2, который совпадает по фазе с током I'2, а вектор э. д. с. Е’рс2 отстает от вектора магнитного потока рассеяния Фрс2 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 I1. Для этого поворачиваем вектор тока I'2 на 180° и, складывая его геометрически с вектором тока /0, находим ток I1 (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 Фм;
2) э. д. с. .Ерс1 — магнитным потоком рассеяния Фрс1, который создается током I1;
3) э. д. с. Еа1 — 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. Eа и Ерс 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