一.负载运行时的物理状况 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    副边接上了负载ZL后，在感应电动势的作用下，副边绕组便会有电流产生，进而产生磁动势，该磁动势也作用在主磁路上，企图改变空载运行时所建立起来的主磁通。正是由于的出现，变压器负载运行时内部的物理情况与空载运行时有所不同。但是，一般变压器Z1是很小的，即便是在额定运行时，I1NZ1也只占到U1的2%～6%，故仍可忽略。所以有。所以只要原边绕组所加电压U1不变，就可以认为变压器由空载到负载时保持不变，这在工程上是完全允许的。由可知，基本保持不变，这就是变压器恒磁通原理。即无论变压器工作在空载状态还是负载状态，其主磁通近似保持不变。正是由于这一原理，负载与空载时，产生主磁通的总磁动势应该相同　 本文来自www.eadianqi.com

    即 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    上式表明变压器从空载到负载，副边绕组中便会有电流产生，与此同时，原边绕组中必定产生一个电流增量，来抵消对主磁通的影响，以保持恒磁通关系，这样才能把电能从原边铙组传递到副边绕组。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    二.负载运行时的基本方程式

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    1.磁动势平衡方程式 本文来自www.eadianqi.com

    由前面的讨论可知，变压器在负载运行时的磁动势平衡方程为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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    上式表明负载运行时，原边绕组中的电流可以看成是由两部分组成，一部分为产生主磁通的励磁分量，一部分为抵消副边绕组磁动势作用的负载分量。　 本文来自www.eadianqi.com

    5.电动势平衡方程式

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    变压器在负载运行时，除了原边.副边绕组共同产生主磁通外，还会分别产生只与自身绕组相交链的.少量漏磁通.，它们又分别会在原边.副边绕组中感应产生漏电动势.；另外，绕组本身也会存在电阻压降。于是在各量所选参考方向如图5.6所示的情况下，根据基尔霍夫第二定律(KVL)，可得原边.副边绕组电动势平衡方程为　 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    或　

    三.绕组归算.等效电路及相量图 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    利用变压器负载运行时的磁动势.电动势平衡方程式以及原.副边之间的电压比关系，可以计算出变压器在稳态运行时的各个电磁量。但是对于既有电路又有磁路的变压器而言，用方程组计算十分繁琐，为此我们希望有一个能正确反映变压器内部电磁关系的单纯电路来代替实际的变压器，用电路的理论对其进行分析和计算，这种电路称为等效电路。可以采用绕组归算的方法来得到变压器的等效电路。既可以把原边绕组归算到副边绕组，也可以把副边绕组归算到原边绕组。下面就以副边绕组归算为例来说明其步骤。所谓的副边绕组归算，就是用一个与原边绕组具有相同匝数N1的绕组，去代替实际的.匝数为N2的副边绕组。归算的目的，仅仅是为了简化分析和计算，归算前后的变压器应该具有相同的电磁过程.能量传递关系。副边绕组是通过其电流所产生的磁动势去影响原边绕组的，因此，归算前后的副边绕组磁动势应该保持不变。这样将有相同的电流和功率从原边绕组进入变压器，并有同样的功率传递到副边绕组，最后输送给负载。如果设定归算后的各量用原来的符号加“′”表示，则归算规律如下：

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    1.电流归算 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    根据归算前后的磁动势保持不变，有，考虑，有　

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    5.电动势与电压归算

    由于归算前后磁动势保持不变，因此主磁通也不会改变，感应电动势就与所对应的匝数成正比，根据归算前后的副边绕组从原边绕组得到的视在功率不变，有

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    即

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    同理，二次侧漏磁电动势.端电压的折算值为

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    3.阻抗归算 本文来自www.eadianqi.com

    根据归算前后副边绕组的铜耗和无功功率保持不变的原则，有

    同理，　

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    根据以上的归算规律，变压器的基本方程式可归纳为 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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    　根据所学过的电路知识，可以看出，与基本方程式相对应的等效电路应该具有两个节点(只有一个KCL方程).两个单孔回路(有两个KVL方程)。其等效电路如图5.14所示。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    图5.14　变压器的T型等效电路图　5.15　变压器的Г型等效电路

    　图5.14所示的等效电路为变压器在负载运行时的T型等效电路。当变压器在额定点附近运行时，励磁支路上的电流远小于原边电流，励磁支路便可以提到原边支路的前面，这种电路称为变压器的Г型等效电路，如图5.15所示。在此基础上，可进一步简化为近似等效电路，如图5.16所示。

    选择为参考相量，根据基本方程式可以画出变压器负载运行时的相量图，假定所带负载为感性负载。滞后一个角图5.16　变压器的近似Г型等效电路　度，根据基本方程可画出变压器负载运行时电压相量图如图5.17所示。

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    图5.17　变压器负载运行时的相量图