Режим нагрузки трансформатора

Векторные диаграммы при нагрузке строят по уравнениям (2.16). Вид векторной диаграммы зависит от характера нагрузки (рис. 2.14).

Векторная диаграмма а рис. 2.14 соответствует активно-индуктивной нагрузке, а векторная диаграмма б - активно-емкостной нагрузке.

Сопоставляя обе диаграммы, можно заключить, что при и увеличение активно-индуктивной нагрузки вызывает снижение напряжения , а при увеличении активно-емкостной нагрузки напряжение возрастает. Это объясняется тем, что при активно-индуктивной нагрузке происходит некоторое размагничивание трансформатора (поток Ф уменьшается, так как ток имеет составляющую, направленную навстречу току ), а при активно-емкостной нагрузке трансформатор дополнительно намагничивается (поток Ф возрастает, так как ток имеет составляющую, совпадающую с ).

Для оценки диапазона изменения напряжения вводится величина , представляющая собой арифметическую разность между вторичным напряжением трансформатора при холостом ходе ( ) и при номинальной нагрузке ( ). Напряжение первичной обмотки принимается постоянным и равным номинальному .

. (2.18)

Для расчета примем допущение , тогда, используя

упрощенную схему замещения (рис.2.15), получим

. (2.19)

Уравнению (2.19) соответствует векторная диаграмма, представленная на рис. 2.16. Из векторной диаграммы следует, что

.

Подставляя приближенное выражение для в уравнение (2.18), получим

.

Отрезок можно выразить через составляющие напряжения короткого замыкания:

,

где . Учитывая, что , , получим для простое выражение

.

На рис. 2.17 представлена зависимость при .

Максимальное снижение напряжения имеет место при , а при напряжение не зависит от нагрузки.