Глава восьмая
ТРАНСФОРМАТОРЫ
8.6. ВНЕШНЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРАНСФОРМАТОРА
Зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора от тока нагрузки U2 = f(I2) при U1 = const и cos φ2 = const называется внешней характеристикой. Из уравнения (8.15) для упрощенной схемы замещения трансформатора следует, что с изменением тока во вторичной обмотке (тока нагрузки I2) напряжение на вторичной обмотке изменяется. Значение напряжения на вторичной обмотке определяется не падением напряжения, а потерей напряжения в обмотках. Потеря напряжения есть арифметическая разность между первичным и приведенным вторичным напряжением:
ΔU'2 = U1 - U'2.
При отсутствии нагрузки (I2 = 0) напряжение на вторичной обмотке U'2 = U'20 = U1, а поскольку напряжение U1 не зависит от нагрузки, то ΔU'2 есть изменение напряжения U'2 по сравнению с его значением при холостом ходе U'20, или
ΔU'2 = U'20 - U'2; ΔU2 = U20 - U2,
откудаU2 = U20 - ΔU2.
Потеря напряжения определяется из векторной диаграммы упрощенной схемы замещения трансформатора (рис. 8.14):
ΔU'2 - U1 - U'2 = OB' -ОА ≈ ОВ -ОА = АВ;
ΔU'2 =I1rк cos φ2 + I1xк sin φ2 = I1(rк cos φ2 + xк sin φ2);
ΔU2 = ΔU'2/n.
 |
|
| Рис 8.14 Векторная диаграмма (а) упрощенной схемы замещения (б) трансформатора | |
 |
 |
| Рис 8.15 Внешние характеристики трансформаторов средней и большой мощности | Рис. 8.16 Внешние характеристики трансформатора малой мощности |
На рис. 8.15 изображены внешние характеристики трансформатора при различных значениях коэффициента мощности потребителей. Изменение напряжения U2 во многом зависит, как это видно из выражения (8.16), не только от значений zк, cos φ2, но и от соотношения значений rк и хк. Изображенные внешние характеристики (рис. 8.15) справедливы для трансформаторов средней и большой мощности, у которых zк мало и хк > rк . У трансформаторов малой мощности zк относительно велико и rк > хк . Поэтому изменение напряжения у них более значительное и взаимное расположение внешних характеристик при различных значениях коэффициента мощности потребителей существенно отличается от трансформаторов большой мощности. Примерные внешние характеристики трансформаторов малой мощности при различных значениях cos φ2 изображены на рис. 8.16.