Электрические машины. Прохоров С.Г - 10 стр.

      В режиме холостого хода во вторичной обмотке индуктируется ЭДС
взаимоиндукции Е2, такого же направления, что и Е1, но тока в ней нет, потому
что обмотка разомкнута. При холостом ходе электрическая энергия из первич-
ной обмотки во вторичную не передается.
      Рассмотрим режим нагрузки.
      Замкнем вторичную обмотку на нагрузку zн. В замкнутой цепи под дейст-
вием ЭДС Е2 будет протекать ток I2 в направлении ЭДС. Во вторичной обмотке
образуется МДС, равная I2W2, которая создает два магнитных потока Ф2 и Фр2.
Направление этих потоков определяется по правилу правого буравчика.
      Поток Фр2 индуктирует ЭДС самоиндукции Ер2, которая действует против
тока I2. Магнитный поток Ф2 является потоком реакции и действует против по-
тока Ф0, стремясь его уменьшить. Однако результирующий основной магнит-
ный поток в трансформаторе остается примерно неизменным. Это следует из
уравнения равновесия первичного напряжения.
     U 1 = − E 1 − E р1 + I 0 ⋅ r1 .                                   (1.12)
      Расчетами и экспериментами показано, что в режиме холостого хода и на-
грузки Ер1 и I0r1 по сравнению с Е1 малы. Значит можно записать следующее ра-
венство:
     U 1 ≈ − E1 .                                                      (1.13)
       т.е. напряжение примерно равно противоЭДС первичной обмотки, ЭДС
пропорциональна магнитному потоку Ф0 ( Е1~Ф0), а т.к. сетевое напряжение яв-
ляется неизменным, то и E1 и основной магнитный поток Ф0 должны оставаться
неизменными. Поток Ф0 останется неизменным при подключении нагрузки, ес-
ли поток Ф2 будет скомпенсирован за счет увеличения МДС первичной обмот-
ки, т.е. увеличением тока первичной обмотки. Значит, в первичной обмотке в
режиме нагрузки будет протекать ток I1>I0.
       Принцип действия трансформатора заключается в передаче электриче-
ской энергии из первичной обмотки во вторичную при индуктировании ЭДС и
тока во вторичной замкнутой обмотке переменным основным магнитным пото-
ком. Чем больше ток нагрузки, тем больше потребляемый ток трансформатора.
       По второму закону Кирхгофа для первичной обмотки нагруженного
трансформатора можно записать уравнение равновесия напряжения:
     U 1 = − E 1 + I 1 ⋅ r1 + I 1 ⋅ j ⋅ X р1 .                         (1.14)
     Индуктирование ЭДС самоиндукции равносильно внесению в цепь ин-
дуктивного сопротивления, тогда ЭДС должна уравновешиваться падением на-
пряжения на этом сопротивлении:
      E p1 = − I 1 ⋅ j ⋅ X р1 .                                   (1.15)
     По второму закону Кирхгофа уравнение равновесия ЭДС вторичной об-
мотки будет иметь вид
      E2 = I 2 ⋅ r2 + I 2 ⋅ j ⋅ Xр2 + I 2 ⋅ zн ,                       (1.16)

                                                   10