电机学2——变压器（中）

变压器的负载运行

变压器的负载运行过程

1、空载$\to$负载

原端空载运行稳态后闭合开关$K_2$，副端灯亮，得到能量

变化过程：$i_2\uparrow$（$F_2\ne 0$），总的磁势变化，磁通，电势，电流变化，最后达到电磁平衡；原端：$i_0\to i_1$

2、负载时物理量的耦合关系

3、副端参数的变化

关心的问题：$i_2=?;u_2=?;p_2=?$如何传递的？（为了方便分析，忽略漏阻抗$Z_1$和$Z_2$）

（1）$i_2=?$

当$E_1\approx U_1=const$时，则${\Phi }_m\approx const$，闭合磁路上，$\Sigma {\Phi }_m{R}_m=\Sigma F=const$

$F_1+F_2=F_0$（空载和负载磁势不变）

${\dot{I}}_1{N}_1+{\dot{I}}_2{N}_2={\dot{I}}_0{N}_1$

${\dot{I}}_1+\frac{1}{k}{\dot{I}}_2={\dot{I}}_0$

假设原端电流中增加一个负载分量：

${\dot{I}}_1={\dot{I}}_0+{\dot{I}}_{1L}$

带入上式得 { I ˙ 1 L N 1 + I ˙ 2 N 2 = 0 I ˙ 2 = − k I ˙ 1 L \{\begin{aligned}\dot I_{1L}N_1+\dot I_2N_2=0\\\dot I_2=-k\dot I_{1L}\end{aligned} {I˙1L​N1​+I˙2​N2​=0I˙2​=−kI˙1L​​

$I_1$中$I_{1L}$占绝对大的比例

结论：原副端电流是有联系的（副端电流大小决定着原端电流大小）

负载以后，原端电流上升很多（符合能量守恒定律）

（2）$u_2=?$

副端电压方程式

${\dot{U}}_2={\dot{E}}^{}$