Внешняя характеристика трансформатора, изменение вторичного напряжения под нагрузкой. Ответ:Зависимость напряжения на вторичной обмотке трансформатора от тока нагрузки U2 = f(I2) при U1 = const и cos φ2 = const называется внешней

Ответ: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, откуда U₂ = 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 =I₁r_к cos φ₂ + I₁x_к sin φ₂ = I₁(r_к cos φ₂ + x_к sin φ₂); (8.16) 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 z_к, cos φ₂, но и от соотношения значений r_к их_к. Изображенные внешние характеристики (рис. 8.15) справедливы для трансформаторов средней и большой мощности, у которых z_к мало и х_к > r_к . У трансформаторов малой мощности z_к относительно велико и r_к > х_к . 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.