skanuj0003

6

Strumień rozproszenia uzwojenia pierwotnego 0_lr nie bierze udziału w przenoszeniu energii z uzwojenia pierwotnego do wtórnego, gdyż skojarzony jest tylko z uzwojeniem pierwotnym.

4> = <t>l2 ⁺<bl

Całkowity strumień wytworzony przez uzwojenie pierwotne jest równy

$11 = $12 + $\r

a wytworzony przez uzwojenie wtórne

przy czym

$22 ^— $21 ⁺ $2r $12 ⁺ $21 ⁼ $

stanowi strumień główny skojarzony obiema uzwojeniami.

Strumień rozproszenia strumienia magnetycznego wytwarza zmienną silę elektromotoryczną

d¥\r    ... ^$lr

^eh=~ir⁼~^H]^r

lub (wartość skuteczna)

E_]r =4,44-Wi - /-Oj,.

która jest opóźniona o kąt rt/2 względem wywołującego go strumienia cl>_lr.

Siła elektromotoryczna E_)r jest w przybliżeniu proporcjonalna do prądu przy nie nasyconym obwodzie magnetycznym), czyli Oj,. ~ k\l\ . W związku z tym siłę elektromotoryczną E_)r możemy traktować

jako indukcyjny spadek napięcia wywołany przez prąd I_t na pewnej umyślonej reaktancji Xi. Reaktancję X, nazywamy reaktancją rozproszenia uzwojenia pierwotnego. W związku z powyższym możemy

napisać: E\_r ~—l\X\ .

Podobnie jest w uzwojeniu wtórnym. Siła elektromotoryczna jest równa \

dV2r _ _w ^$2r

^e2r ~--T. “ ~^w2

dt    dl

lub (wartość skuteczna)

Ei,. = 4,44 • w₂ • / • 0_2/. = -l\X₂

gdzie: X: - reaktancja rozproszenia uzwojenia wtórnego.

W uzwojeniu pierwotnym indukcyjny spadek napięcia 1,X| odejmuje się geometrycznie od napięcia zasilającego i zmniejsza siłę elektromotoryczną E|, a w uzwojeniu wtórnym spadek I₂X₂ odejmuje się geometrycznie od siły elektromotorycznej E₂ i powoduje zmniejszenie napięcia U₂ na zaciskach uzwojenia wtórnego transformatora.

5. STAN OBCIĄŻENIA TRANSFORMATORA

Stan obciążenia transformatora następuje w chwili zamknięcia obwodu wtórnego przez impcdancję obciążenia Z₀. Wielkość prądu I₂ zależy od wielkości tej impedancji, a kąt przesunięcia od kąta fazowego cp₀ impedancji odbiornika.

Jednocześnie wzrasta prąd Ii oraz moc P| Jaką pobiera transformator z sieci.

Mówiąc inaczej: wzrostowi prądu obciążenia I₂ towarzyszy wzrost prądu w uzwojeniu pierwotnym.

Przepływ wywołany przez prąd obciążenia 0₂ = I₂w₂ zakłóca chwilowo równowagę magnetyczną w transformatorze. Powoduje on chwilowe przesunięcie przepływu wypadkowego składającego się z przepływów i 0₂. co w konsekwencji spowoduje przesunięcie sem Ei. Powstaje więc

geometryczna różnica U] — E\ i pod wpływem tej różnicy wzrasta prąd pobierany z sieci do takiej

wartości, że wytworzony przez ten prąd przepływ 0\ = —ćj kompensuje działanie 02 i przywrócony zostaje poprzedni stan równowagi,

Z chwilą przyłączenia do uzwojenia wtórnego odbiornika w obwodzie wtórnym popłynie prąd. Prąd ten narusza dotychczasową równowagę magnetyczną transformatora. Wywoła on dodatkowy przepływ i w związku z tym powinien ulec zmianie strumień magnetyczny. Jednakże dopóki napięcie przyłożone do uzwojenia pierwotnego nie zmieni się, nie może ulec zmianie strumień, gdyż jego zadaniem jest wywołać w uzwojeniu pierwotnym sem równoważącą przyłożone napięcie, więc ĘW| = const i E| = const.

Jak widać, powstaną więc dwa przeciwstawne sobie warunki. Nasuwa się pytanie, jaki będzie przebieg zjawisk, który pogodzi powstałą sprzeczność

0i = -0₂ = -I₂w₂

Rys. 6. Wykres wskazowy przepływów

Okazuje się, że z chwilą, gdy obwód wtórny zostanie obciążony, w obwodzie pierwotnym popłynie prąd dodatkowy (prąd w obwodzie pierwotnym wzrośnie) , który wywoła przepływ równy co do wielkości, a przeciwny co do fazy przepływowi wywołanemu przez prąd wtórny Przepływ ten skompensuje działanie przepływu wywołanego przez prąd obwodu wtórnego. Tak więc strumień przepływający przez obwód magnetyczny transformatora pozostanie niezmieniony.

W ten sposób równowaga napięć obwodu pierwotnego zostaje zachowana za pomocą równowagi przepływów.

Powyższe wynika z poniższego wykresu wskazowego (lys. 6.). Przepływ Gi Wytworzony przez uzwojenie pierwotne jest równy:

Po podzieleniu przez W| mamy