Содержание  
< назад вперед >

§ 83. ХОЛОСТОЙ ХОД ТРАНСФОРМАТОРА

Режим, при котором вторичная обмотка трансформатора ра­зомкнута, а на зажимы первичной обмотки подано переменное на­пряжение, называется холостым ходом трансфор­матора.

Если к первичной обмотке подвести напряжение U₁ по ней по­течет ток, который обозначим I₀. Этот ток создает магнитный поток Ф. Магнитный поток Ф, возбуждаемый первичной обмоткой, индук­тирует во вторичной обмотке э. д. с, величина которой равна Е₂. Тот же самый магнитный поток индуктирует в первичной обмотке э. д. с. E_­1. Небольшой ток I₀, потребляемый первичной обмоткой трансформатора при холостом ходе, называется током холо­стого хода. Величина этого тока обычно составляет 3—10% от тока при номинальной нагрузке транс­форматора.

Построим векторную диаграмму холостой работы   однофазного   трансформатора  без потерь (идеального) (рис. 190). Намагничи­вающий ток I₀ создает магнитный поток Ф, который совпадает с током I₀ по фазе. Как уже   указывалось,   магнитный поток Ф ин­дуктирует в первичной обмотке э. д. с. Е₁ а во вторичной обмотке — э. д. с. Е₂. На­помним, что всякая э. д. с, индуктируемая синусоидально   изменяющимся   магнитным потоком, отстает от потока по фазе на 90° (см. § 65). Поэтому векторы E₁ и E₂ мы от­кладываем под углом 90° от потока в сто­рону, обратную вращению векторов. Индук­тированную в первичной обмотке з. д. с. Е₁ уравновешивает напряжение сети  U₁.

Э. д. с.  E₁ и напряжение U₁ равны и вза­имно  противоположны   (падение напряжения в первичной обмотке при этом режиме очень мало и им можно пренебречь).

Из векторной диаграммы видно, что ток I₀, потребляемый идеальным трансформатором при холостой работе, отстает от напряжения сети U₁ на 90°, т. е. является чисто реактивным.     

 У реального транс­форматора из-за потерь в стали (на вихревые токи и гистерезис) возникает сдвиг по фазе между током холостого хода I₀ и маг­нитным потоком Ф, причем ток будет опережать магнитный по­ток. Ток холостого хода I₀ трансформатора имеет две со­ставляющие (рис. 191): 1—ак­тивную Iа = I₀ соs φ₀, вызван­ную   потерями в  стали   (эта составляющая   очень   мала,   так   как   малы потери холостого хода),

2-реактивную   Iр =I₀. sin φ₀,     называемую    током   намагничивания,   создающую   магнитный   поток Ф   и   совпадающую    с ним  по   фазе.   Так   как   активная    составляющая  I₀ cos φ₀   мала,  то намагничивающий ток почти равен   всему  току холостого хода I₀.  Поэтому I₀ является   почти   целиком   реактивным. В режиме холостого хода  ток во вторичной обмотке отсутствует и поэтому напряжение на зажимах вторичной обмотки равно э. д. с, индук­тированной в этой обмотке:

U₂=E₂