Векторна діаграма трансформатора - студопедія

Скориставшись схемою заміщення наведеного трансформатора і основними рівняннями напруг і струмів (1.34), побудуємо векторну діаграму трансформатора, що наочно показує співвідношення і фазові зрушення між струмами, ЕРС і напругами трансформатора. Векторна діаграма - графічне вираження основних рівнянь наведеного трансформатора (1.34).

Побудова діаграми (рис. 1.19, а) слід починати з вектора максимального значення основного магнітного потоку.

Вектор струму випереджає по фазі вектор потоку на кут # 948 ;, а вектори ЕРС. і відстають від цього вектора на кут 90 ° [см. (1.6) і (1.7)]. Далі будуємо вектор. Для визначення кута зсуву фаз між і слід знати характер навантаження. Припустимо, що навантаження трансформатора активно-індуктивна. Тоді вектор. відстає по фазі від на кут

визначається як характером зовнішнього навантаження, так і власними опорами вторинної обмотки.

Мал. 1.19. Векторні діаграми трансформатора при активно-індуктивному (а) і активно-ємнісний (б) навантаженнях

Для побудови вектора вторинного напруги необхідно з вектора ЕРС відняти вектори падінь напруги і. З цією метою з кінця вектора опускаємо перпендикуляр на напрямок вектора струму і відкладаємо на ньому вектор. Потім проводимо пряму, паралельну. і на ній відкладаємо вектор. Побудувавши вектор, отримаємо трикутник внутрішніх падінь напруги у вторинному ланцюзі. Потім з точки Про проводимо вектор, який випереджає по фазі струм на кут # 966; 2 = arctg (х'н / rн ').

Вектор первинного струму будуємо як векторну суму:. Вектор проводимо з кінця вектора протилежно вектору. Побудуємо вектор. для чого до вектору, випереджаючому по фазі вектор потоку на 90 °, додаємо вектори внутрішніх падінь напруги первинної обмотки: вектор. паралельний току. і вектор. випереджаюче вектор струму на кут 90 °. Поєднавши точку О з кінцем вектора, одержимо вектор. який випереджає по фазі вектор струму. на кут # 966; 1.

Іноді векторну діаграму трансформатора будують з метою визначення ЕРС обмоток. В цьому випадку заданими є параметри вторинної обмотки: U2. I2 і соs # 966; 2. Знаючи w1 / w2, визначають і а потім будують вектори цих величин під фазовим кутом # 966; 2 один до одного. Вектор ЕРС отримують геометричним складанням вектора напруги з падіннями напруги у вторинній обмотці:

У разі активно-ємнісний навантаження векторна діа-грами трансформатора має вигляд, показаний на рис. 1.19, б. Порядок побудови діаграми залишається колишнім, але вигляд її дещо змінюється. Струм в цьому випадку випереджає по фазі ЕРС на кут

При значній ємнісної складової навантаження падіння напруги в ємнісний складової опору навантаження і індуктивне падіння напруги розсіювання у вторинній обмотці частково компенсують один одного. В результаті напруга може виявитися більше, ніж ЕРС. Крім того, реактивна (випереджальна) складова вторинного струму збігається за фазою з реактивною складовою струму х.х. . т. е. надає на магнітопровід трансформатора подмагнічшающее дію.

Це веде до зменшення первинного струму. в порівнянні з його значенням при активно-індуктивному навантаженні, коли складова надає розмагнічуюче вплив (рис. 1.19, а).