Схема замещения трансформатора

Напряжение , приложенное к первичной обмотке трансформатора, можно выразить как произведение первичного тока на входное сопротивление трансформатора Z_вх:

. (1.43)

Входное сопротивление трансформатора можно представить в виде некоторой электрической схемы, называемой схемой замещения трансформатора, которую легко получить, анализируя основные уравнения трансформатора.

Выразим через произведение сопротивления Z₀ на ток холостого хода :

. (1.44)

Учитывая, что

, (1.45)

где - приведенное сопротивление нагрузки,

перепишем основные уравнения трансформатора (1.41) в следующем виде:

(1.46)

(1.47)

(1.48)

Подставив в (1.47) выражение тока из (1.48), после преобразований получим:

. (1.49)

Подставим из (1.49) в (1.46) и преобразуем его:

. (1.50)

Как следует из (1.50) сопротивлению Z_вх соответствует схема, представленная на рис. 1.11. Эта схема и называется схемой замещения трансформатора. В нее входят известные уже сопротивления: и сопротивление , называемое сопротивлением цепи намагничивания. Активная его составляющая r₀ – это фиктивное сопротивление, обусловленное потерями в стали трансформатора. Реактивная составляющая x₀ – индуктивное сопротивление взаимоиндукции, обусловленное магнитным сопротивлением основному потоку трансформатора Ф.

Рис.1.11. Схема замещения трансформатора

Зная схему замещения трансформатора, параметры которой за исключением Z_н практически постоянны, несложно исследовать схемы, в которые включен трансформатор. Параметры схемы замещения трансформатора можно определить с помощью опыта холостого хода и опыта короткого замыкания.