Уравнениям (8) и (9) соответствует электромагнитная схема замещения (рис. 6).
Для выполнения аналитических расчетов трансформатора магнитную связь между обмотками удобно заменить электрической. С этой целью вторичную обмотку трансформатора необходимо привести к первичной по числу витков. Формально приведение осуществляется путем умножения второго уравнения системы (8) на коэффициент трансформации 
:
, (10)
 |
где 
- приведенное значение напряжения вторичной обмотки.
Из условия равенства мощностей приведенной и неприведенной обмоток
получаем выражение для приведенного тока:
. (11)
С учетом этого выражения уравнение (10) приобретает вид
, (12)
где 
; 
.
Реактивная составляющая намагничивающего тока 
приведенного трансформатора определяется суммой токов,
.
Если теперь уравнения приведенного трансформатора записать в виде
 |
(13)
и учесть, что 
, то электромагнитную связь в схеме (рис. 6) можно заменить электрической (рис. 7).
Схема замещения трансформатора (рис. 7) является его расчетной схемой при анализе как установившихся, так и переходных процессов.
При синусоидальных напряжениях и токах для описания установившихся режимов вместо дифференциальных уравнений удобнее пользоваться комплексными уравнениями для действующих значений токов и напряжений. Чтобы получить комплексные уравнения трансформатора, нужно заменить 
на 
:
(14)
Введем обозначения:
- индуктивное сопротивление взаимной индукции;
- индуктивное сопротивление рассеяния первичной обмотки;
- индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки;
- комплексное сопротивление первичной обмотки;
- комплексное сопротивление вторичной обмотки.
Уравнения в новых обозначениях имеют вид
(15)
При выводе уравнений трансформатора предполагалось, что процесс намагничивания сердечника не связан с потерями энергии на гистерезис и вихревые токи. Их можно учесть приближенно, приняв допущение, что потери в стали пропорциональны следующим величинам:
,
отсюда ясно, что потери в стали можно учесть, если параллельно сопротивлению 
включить активное сопротивление 
(рис. 8, а). При расчетах удобно параллельные ветви свернуть в одну ветвь (рис. 8, б) с активным сопротивлением:
 |
и индуктивным сопротивлением
.
Тогда уравнения трансформатора с учетом потерь в стали примут вид
 |
, (16)
где 
.
Уравнениям (16) соответствует Т-образная схема замещения приведенного трансформатора, представленная на рис. 9.
Численные расчеты по уравнениям (16) и соответствующей им схеме замещения (рис. 9) обычно выполняют в относительных единицах. В качестве базисных принимаются
- действующее значение номинального фазного напряжения первичной обмотки;
- действующее значение номинального фазного тока первичной обмотки;
- фазное сопротивление номинальной нагрузки.
Переход к относительным единицам осуществляется путем деления величин в именованных единицах на соответствующие базисные значения.
Сопротивления трансформатора в относительных единицах имеют следующий порядок:
; 
;
; 
Необходимо отметить, что сопротивления 
и 
не являются постоянными. Они зависят от насыщения магнитопровода. Остальные сопротивления можно считать практически постоянными для всех режимов работы трансформатора.
