Основные соотношения в идеальном трансформаторе

Идеальным трансформатором называют трансформатор, у которого актив­ное сопротивление обмоток равно нулю, отсутствуют магнитные по­токи рассеяния, потери мощности в магнитопроводе равны нулю. При таких допущениях схема трансформатора и векторная диаграмма показаны на рис. 9.3. В режиме холостого хода ток вторичной обмотки равен нулю: , а ток и МДС первичной обмотки равны и .

Уравнение электрического равновесия выражается равенствами

или (9.5)

В режиме нагрузки ток вторичной обмотки оказывает размагничивающее действие и геометрическая сумма МДС обмоток равна результирующей МДС (рис. 9.3 б)

или . (9.6)

Соотношение (9.5) справедливо как для холостого тока, так и при нагрузке. Следовательно, при магнитный поток и результирующая МДС (9.6) также постоянна ( ) независимо от на­грузки. Так как , то возрастающий ток нагрузки автоматически приводит к увеличению тока в первичной цепи трансформатора за счет ЭДС самоиндукции первичной обмотки.

Так как ток холостого хода мал и не превышает 5 % от номинального, то

Отсюда

.

Следовательно, в идеальном трансформаторе отношение токов обмоток обратно пропорционально их напряжениям. Это соотношение справедливо при нагрузках, близких к номинальным и неприменимо в режиме, близком к холо­стому ходу.