• 2.34 • Jak przebiega proces obciążania się transformatora?
Na rysunku 2.28 pokazano uproszczony schemat transformatora zastępczego obciążonego. Strumień główny <P indukuje napięcia Un i Ui2. Napięcie indukowane przez strumień rozproszony pierwotny od prądu Ix przedstawiono jako napięcie Ł7X1 na reaktancji rozproszenia pierwotnej Xal od prądu Iv Napięcie indukowane przez strumień rozproszony wtórny od prądu I2 przedstawiono jako napięcie UX2 na reaktancji rozproszenia wtórnej od prądu 12. Poza tym występują napięcia na rezystancji uzwojenia pierwotnego oraz na rezystancji uzwojenia wtórnego. Prąd /Ł płynie pod wpływem napięcia na zaciskach JJy w kierunku przeciwnym do napięcia indukowanego Un. Prąd I2 płynie pod wpływem napięcia indukowanego Ui2 w kierunku przeciwnym do napięcia na zaciskach wtórnych U2. Wartość prądu I2 zależy od impedancji odbiornika Zodb i wzrasta ze zmniejszaniem się tej impedancji. Jak widać z rys. 2.28 przepływy N2I2 i NJi wywołują strumienie skierowane przeciwnie do siebie. Różnicą tych strumieni
• 2.34 • Jak przebiega proces obciążania się transformatora?
Uproszczony schemat transformatora zastępczego obciążonego
•2.28-jest strumień wypadkowy <P. Jeśli Zodb maleje, to prąd I2 wzrasta, przepływ N2I2 wzrasta, strumień <P2 wzrasta, strumień wypadkowy <P maleje, napięcie U[x maleje, prąd Ix wzrasta, przepływ NlI1 wzrasta, przepływ wypadkowy wzrasta i strumień wypadkowy <i> wzrasta do wartości niewiele różnej od poprzedniej wartości tego strumienia. Można więc uważać, że ze wzrostem prądu I2 wzrasta prąd Jl5 a przepływ wypadkowy i strumień wypadkowy prawie nie ulegają zmianie.
Przy zmianach obciążenia transformatora przepływ wypadkowy <9 prawie nie ulega zmianie i jest praktycznie równy przepływowi w stanie jałowym 0O = N1I0. Przepływ wypadkowy jest (w przybliżeniu) równy różnicy przepływów pierwotnego 0x = N1I1 i wtórnego 02 = N2I2.
Stosunek N2/N1 nazywa się przekładnią prądową transformatora.
< )bwód wtórny o liczbie zwojów N2 zastępuje się obwodem o liczbie /wojów N1 równej liczbie zwojów uzwojenia pierwotnego. Prądem wtórnym odniesionym do obwodu pierwotnego nazywa się prąd I2, który w uzwojeniu o liczbie zwojów N1 wywołuje przepływ równy przepływowi, jaki prąd I2 wywołuje w uzwojeniu o liczbie zwojów N2. Sląd zależność
czyli
1'2N, = 12N2
(2.20)
/alcm
ł /.yli skąd
(2.19)
r -^i
h ~ Nt h
zatem
h=h + l'2
Napięcie indukowane wtórne U{2 odniesione do obwodu pierwotnego jest to napięcie, które byłoby indukowane w obwodzie wtórnym, gdyby to uzwojenie miało liczbę zwojów N1 równą liczbie zwojów uzwojenia pierwotnego. Stąd
U[ 2 N,
U,
czyli
i2
Zatem
oznacza napięcie wtórne (napięcie na zaciskach uzwojenia wtórnego) odniesione do obwodu pierwotnego. Podobnie, napięcie na rezystancji wtórnej odniesione do obwodu pierwotnego
(2.23)
Uk2 = (R2I2y = f-R2I2
45