ГЛАВА XIII
РОБОТА ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ВХОЛОСТУ
§ 13.1. Вирази для електрорушійних сил первинної і вторинної обмоток
При роботі однофазного трансформатора вхолосту вторинна обмотка його розімкнута, а первинна споживає з живильної мережі відносно невеликий струм холостого ходу (див. рис. 12.1). У цьому випадку прикладена до цієї обмотки первинна напруга u1 = U1√2 sinwt у будь-який момент часу практично врівноважується індукованою у ній первинною е.р.с. е1, миттєве значення якої визначається рівнянням (12.1). Отже, при нехтуванні невеликим падінням напруги в опорі первинної обмотки від струму холостого ходу можна наближено написати и1 ≈ –е1. Оскільки ефективне значення первинної е.р.с. E1=U1, то її миттєве значення (В)
Згідно (13.1) первинна е.р.с. е1 змінюється в часі за законом синуса, тому й миттєве значення магнітного поля сердечника трансформатора, яке індукує її, повинно також слідувати цьому закону. Тоді з рівняння (12.1) з врахуванням (13.1) магнітне поле (Вб)
де амплітуда магнітного поля (Вб) у сердечнику трансформатора
при цьому w = 2πf1— кутова частота напруги живлення, 1/с. Як показує рівняння (13.2), при синусоїдальній первинній напрузі магнітне поле в сердечнику трансформатора також змінюється синусоїдально, але відстає від напруги в часі на кут π/2 (або випереджає первинну е.р.с. на кут π/2). Для ілюстрації цього на рис. 13.1 представлені криві в часі первинної напруги u1, магнітного поля сердечника Ф і первинної е.р.с. е1 трансформатора.
З рівняння (13.3) одержується наступний вираз для ефективного значення е.р.с. (В) первинної обмотки трансформатора:
і аналогічно для вторинної обмотки:
Де f1 — частота живлячої напруги, Гц; Фm — амплітуда магнітного поля в сердечнику, Вб; w1 і w2 — числа витків обмоток трансформатора.
