Реферат: Трансформаторы: уравнение обмотки, рабочие режимы, холостой ход, конструкция, магнитные материалы, электрические провода и изоляция
U1 (t)хх = -е10 (t)- е10 S (t)+ i10 (t)*r1 (18)
В режиме ХХ трансформатор подключается под номинальное напряжение, то напряжение, при котором предусматривается работа трансформатора:
(19)
Для дальнейшего рассмотрения и составления электрической модели трансформатора удобно ЭДС E10 S за счет рассеяния трактовать как падение напряжения на чисто реактивном сопротивлении индуктивности рассеяния в цепи первичной обмотки jI10 X0 .Тогда:
(20)
Для построения векторной диаграммы за точку отправления возьмем направление вектора магнитного потока
Рисунок 3 – Пример векторной диаграммы
При действии в магнитном проводнике переменного магнитного потока совершается работа по перемагничиванию реального магнитного материала (явление гистерезиса) и расходуется энергия на нагревание сердечника, возникающее в нем из-за появления вихревых токов (токов Фуко). В этой связи I10 xx имеет две составляющих:
- активную 
(отражает потери на гистерезис и вихревые токи)
- составляющую в виде тока намагничивания Iμ , которую создает основной магнитный поток.
Пользуясь представленным выше уравнением (20) и поясняющей его векторной диаграммой трансформатора на ХХ (Рисунок 3), можно поставить в соответствие следующую его схему замещения (эквивалентную схему, электрическую модель трансформатора).
Рисунок 4 – Эквивалентная схема замещения трансформатора
Приведенная эквивалентная схема является строгим электрическим аналогом реального трансформатора, если должным образом определены величины сопротивлений:
r1 , x1 , r0 , x0 .
Эта схема позволяет производить все электрические расчеты токов, U, P, углов запаздывания и т.д.
Рабочий режим трансформатора: уравнение равновесия намагничивающих сил (УРНС)
В рабочем режиме трансформатор подключен под полное номинальное напряжение.
Рисунок 5 – Электрическая схема трансформатора
E2 => I2 => F2 => Ф2 ↔Ф(t) =>
Совокупный магнитный поток и совокупная магнитная сила определяется как результат взаимодействия Ф1 и Ф2 и F1 и F2 .
(21)
(22)
Можно убедиться, что при любом рабочем режиме суммарная намагничивающая сила первичной и вторичной обмотки должна быть точно такой же как и в режиме ХХ. В таком случае, для рабочего режима трансформатора справедливо следующее уравнение равновесия намагничивающих сил (УРНС):
F1 +F2 = F10 (23)
I1 *W1 + I2 *W2 =W1 *I10 (I10 – токХХ) (24)
Удобно найти из этого уравнения значение I1 , выраженное через I2 , и являющееся техническим параметром трансформатора I10 (ток ХХ).
I1 = I10 - I2 (W1 /W2 ) = I10 - I′2 (25)
где I′2 = I2 /n, где n=W1 /W2 .
I1 = I10 - I′2 (УРНС). (26)
УРНС позволяет наметить Т-образную схему замещения трансформаторов.
Рис 7 – Т-образная схема замещения трансформатора
Физические процессы в трансформаторе в рабочем режиме наглядно поясняет векторная диаграмма, соответствующая УРНС, которое удобно записать в форме:
→ → →