Внешняя характеристика трансформатора. При увеличении тока нагрузки напряжение на вторичной обмотке трансформатора обычно понижается

При увеличении тока нагрузки напряжение на вторичной обмотке трансформатора обычно понижается. Это объясняется падением напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях первичной и вторичной обмотки трансформатора. Для получения уравнения внешней характеристики трансформатора удобно использовать Г-образную схему замещения трансформатора. Ток намагничивания трансформатора (ток холостого хода) составляет 5 - 10% от номинального значения тока первичной обмотки. Поэтому при работе трансформатора под нагрузкой, без большой погрешности цепью намагничивания (содержащей ток можно пренебречь и принять . В этом случае приведенное напряжение на нагрузке можно рассматривать как геометрическую разность векторов первичного напряжения и напряжения , которое называется полным падением напряжения в трансформаторе, т.е. (рисунке 5.6). В свою очередь напряжение складывается из падений напряжения на активном и индуктивном сопротивлении:

(5.24)

Рисунок 5.6 - Г-образная схема замещения трансформатора

На холостом ходу приведенное напряжение на вторичной обмотке трансформатора . При увеличении тока нагрузки напряжение на вторичной обмотке уменьшается на величину:

, (5.25)

которую можно определить по векторной диаграмме на рисунке 5.2. Поскольку угол очень мал, то величина определяется из выражения:

. (5.26)

Изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора обычно выражают в процентах:

. (5.27)

Из выражений (5.25, 5.27) можно получить уравнение внешней характеристики трансформатора:

. (5.28)

В трансформаторах большой мощности индуктивное падение напряжения обычно в несколько раз превосходит активное падение напряжения. В результате этого изменение напряжения возрастает с ростом угла сдвига между током и напряжением вторичной обмотки . Таким образом, индуктивная нагрузка вызывает большие изменения напряжения, чем активная. На рисунке 5.7 приведены внешние характеристики трансформатора для различных значений .

Рисунок 5.7 - Внешние характеристики трансформатора

для различных значений