Внешняя характеристика трансформатора

U₂ = U₂₀ – ΔU, где (2.1)

U₂₀ – напряжение на выходе трансформатора в режиме холостого хода;

ΔU – изменение напряжения трансформатора при нагрузке.

Схема замещения трансформатора в режиме нагрузки имеет вид:

Рисунок 2.2

Поскольку Z_m >> Z₁ и Z₂ ^’, а I₀ = пост., не зависит от нагрузки,

Схему замещения можно упростить (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3

В схеме r_k = r₁ + r₂ ^’; X_k = X₁ + X₂ ^’

Очевидно U₂ ^’ = U₁ – ΔU_k, ΔU_k = U₁ – U₂ ^’

Определим изменение вторичного напряжения ΔU_k по векторной диаграмме (рисунок 2.4).

ΔU_k = = I₁r_kCosφ₂ + I₁X_kSinφ₂

В относительных единицах и процентах:

= =

= , (2.2)

где относительное значение тока: β = ;

= – относительное значение активной составляющей напряжения короткого замыкания при номинальном токе;

– относительное значение реактивной составляющей напряжения короткого замыкания при номинальном токе.

Рисунок 2.4

Более точная формула, используемая для силовых трансформаторов, имеет вид:

= β*( * Cosφ₂ + * Sinφ₂) + , (2.3)

Внешняя характеристика трансформатора:

U₂ ^’ = U_н – ΔU_k = U*[1 – + + , (2.4)

В формуле 2.4 ΔU_k = ΔU_% * U_н* .

Характеристика показана на рисунке 2.5:

Рисунок 2.5

Меры по уменьшению ΔU:

1) применение концентрических обмоток;

2) применение чередующихся обмоток.