Векторные диаграммы трансформатора при нагрузке
Для их построения используется электрическая схема замещения приведенного трансформатора и основные уравнения напряжений и токов. Векторные диаграммы наглядно показывают соотношения и фазовые сдвиги между токами, ЭДС, напряжениями трансформатора.
Для определения угла сдвига фаз между векторами 
и 
необходимо знать характер нагрузки. При активно-индуктивной нагрузке (рис. 1.10) вектор 
отстает по фазе от вектора 
на угол
При активно-емкостной нагрузке (рис.1.11) вектор 
опережает по фазе вектор 
на угол
| |
При значительной емкостной составляющей нагрузки напряжение 
может оказаться больше, чем ЭДС при холостом ходе 
Кроме того, реактивная составляющая тока вторичной обмотки 
совпадает по фазе с реактивной составляющей тока холостого хода 
оказывая подмагничивающее действие на магнитопровод. Это вызывает уменьшение тока первичной обмотки 
по сравнению с его значением при активно-индуктивной нагрузке, когда составляющая 
оказывает размагничивающее действие.
Рассмотренные векторные диаграммы нагруженного трансформатора из-за их сложности не могут быть использованы для практических расчетов. По аналогии с опытом короткого замыкания в трансформаторах, работающих с нагрузкой близкой к номинальной, пренебрегают током холостого хода и считают, что 
.
Рис. 1.11
|
В результате схема замещения трансформатора приобретает упрощенный вид, в ней отсутствует ветвь намагничивания. Схема состоит из последовательно включенных элементов 
, 
(рис.1.12,а).
Упрощенную векторную диаграмму строят по значениям номинального напряжения первичной обмотки 
номинального тока первичной обмотки 
коэффициента мощности 
и параметрам треугольника короткого замыкания 
Поясним построение упрощенной векторной диаграммы трансформатора при активно-индуктивной нагрузке (рис. 1.12,б). Произвольно, например, на оси ординат из ее начала строят вектор тока 
Под углом 
проводят линию, на которой будет расположен вектор напряжения 
в соответствии с характером нагрузки. Строят 
- треугольник короткого замыкания. Катет ВС, равный активной составляющей напряжения короткого замыкания, совпадает по фазе с вектором тока. Катет АВ, равный реактивной составляющей напряжения короткого замыкания, опережает по фазе вектор тока на 90 
.
Рис. 1.12
Сдвигают 
, не изменяя ориентации его сторон, так, чтобы вершина С находилась на линии, направленной под углом 
к вектору тока, до тех пор пока расстояние от начала координат до вершины А не станет равным 
После этого определяют угол фазового сдвига 
между током первичной обмотки 
и ее напряжением 
а также величину вектора 
Все построения векторов выполняются в масштабе.