Основы судовой электротехники - Работа трансформатора под нагрузкой

Если вторичную обмотку трансформатора (см. рис. 80) замкнуть на некоторую нагрузку с сопротивлениемто протекающий в ней ток I2 будет создавать свой магнитный поток. Таким образом, магнитный поток в сердечнике создается совместным действием магнитодвижущих сил (МДС) обеих обмоток. При этом поток, возбуждаемый током I2, согласно принципу Ленца будет противодействовать основному потоку, индуцирующему ЭДС При любом токе нагрузки должно выполняться равенство:
(187)
а так как U1= const, то и E1=const при любой нагрузке. Но величина E согласно выражению (178) пропорциональна магнитному потоку, следовательно, Фт= const. Таким образом, совместное действие МДС первичной и вторичной обмоток должно создавать магнитный поток Ф —Фm, независимый от тока нагрузки, т. е.

(188)
откуда
(189)
где  вторичный ток, приведенный к виткам первичной
обмотки.
Ток определяет магнитный поток Фm и, следовательно, должен приближенно оставаться неизменным. Поэтому, как следует из выражения (189), с ростом I2 растет I1, первичный ток имеет две составляющие: I0 создает магнитный поток в сердечнике, I2 компенсирует размагничивающее действие вторичного тока.
С учетом изложенного на рис. 83 построена векторная диаграмма для режима работы под нагрузкой. Построение диаграммы целесообразно начинать с вектора магнитного потока Фm, отложив его по горизонтальной оси отсчета. Векторы Е1 и E2 отстают от магнитного потока на π/2. Токи I1 и I2 могут быть построены на диаграмме по найденным углам сдвига фаз φ1 и φ2.
Величины первичного и вторичного напряжений могут быть определены по выражениям:

(190)
(191)
В соответствии с индуктивным характером сопротивления обмоток при вершинах векторов E2, —Ε1 строятся треугольники падений напряжения и определяется положение векторов напряжения U1 и U2.