Режимы работы трансформатора

Режим работы трансформатора, при котором его вторичная обмотка разомкнута, называют режимом холостого хода (трансформатор работает без нагрузки). Режим работы трансформатора, при котором во вторичную обмотку включена нагрузка, называют рабочим.

В режиме холостого хода основной магнитный поток в сердечнике Ф₀ создает в первичной обмотке ЭДС самоиндукции, которая уравновешивает большую часть приложенного напряжения. Так будет до тех пор, пока вторичная обмотка разомкнута. Если во вторичную обмотку включить нагрузку, то в ней появится ток I₂, возбуждающий в том же сердечнике свой магнитный поток Ф₂, знак которого в соответствии с правилом Ленца противоположен знаку магнитного потока Ф1 создаваемому первичной обмоткой (рис. 1).

Рисунок 1

В результате суммарный магнитный поток в сердечнике уменьшится, а это приведет к уменьшению ЭДС Е₁ в первичной обмотке. Вследствие этого часть приложенного напряжения U₁ окажется неуравновешенной, что приведет к увеличению тока в первичной обмотке. Очевидно, что ток в первичной обмотке будет возрастать до тех пор, пока не прекратится размагничивающее действие тока нагрузки. После этого суммарный магнитный поток восстановится приблизительно до прежнего значения Ф₀.

При увеличении сопротивления вторичной обмотки уменьшаются ток I₂ и магнитный поток Ф₂, что приводит к возрастанию суммарного магнитного потока и, следовательно, к возрастанию Е_1. В результате нарушится равновесие между приложенным напряжением U₁ и ЭДС Е₂: их разность уменьшится, а следовательно, уменьшится и ток I₂ до такого значения, при котором суммарный магнитный поток вернется к прежнему значению.

Таким образом, магнитный поток в трансформаторе остается практически постоянным как в режиме холостого хода, так и режиме переменной нагрузки. Это свойство трансформатора называют способностью саморегулирования, т. е. способностью автоматически регулировать значение первичного тока I₁ при изменении тока нагрузки I₂.