Схема замещения однофазного трансформатора

Представим первичную и вторичную обмотки трансформатора в виде электрических цепей, состоящих из активных и индуктивных сопротивлений.

M – магнитная связь. На основании второго закона Кирхгофа можно записать уравнение для электрической цепи первичной и вторичной обмоток трансформатора. Напряжение U₁, подводимое к трансформатору, должно быть больше ЭДС E₁ на величину потерь на активном и реактивном сопротивлениях обмоток. Напряжение U₂, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора, меньше ЭДС E₂ на величину потерь на активном и индуктивном сопротивлении вторичной обмотки.

U₁ = E₁ + r₁•I₁ + j x₁• I₁
U₂ = E₂ – r₂•I₂ – j x₁• I₁

Для того чтобы объединить соединение точки a с точкой b, точки c с точкой d, нужно чтобы потенциалы этих точек были равны, т.е. ЭДС между точками a и c было равно ЭДС между точками b и d. Чтобы выполнить это условие, нужно изменить параметры с вторичной обмотки трансформатора.

Приведенные параметры:
I₂’ = I₂ / k
U₂’ = k•U₂
x₂’ = k₂•x₂
r₂’ = k₂•r₂
E₂’ = k•E₂

Объединив первичную и вторичную обмотки в одну схему, не была учтена магнитная связь. Чтобы ее учесть, введем в схему замещения активное и индуктивное сопротивления r_μ и x_μ, называемые сопротивлениями намагничивающего контура.На основании первого закона Кирхгофа можно записать:
I₀ = I₁ + I₂’
I₁ = I₀ – I₂’

Особенности трансформатора: количество тока I₁, потребляемого из сети, определяется током нагрузки I₂’ и мощность активной первичной обмотки равна активной мощности вторичной обмотки. Каждая фаза трехфазного трансформатора представляет собой однофазный трансформатор. Так как все фазы трансформатора одинаковые, то изучить работу трансформатора и определить его параметры можно на основе однофазного трансформатора.