1.5. Приведение параметров трансформатора к одной ступени напряжения

Использование основной системы уравнений (8) на практике неудобно, поскольку все входящие в нее величины относятся к различным уровням напряжения. Качественно упростить методы анализа происходящих процессов позволяет приведение всех параметров трансформатора к одной (обычно высшей) ступени напряжения. Для этого реальный трансформатор заменяют так называемым приведенным. В приведенном трансформаторе числа витков в первичной и вторичной обмотках будут равны: W₁ = W’₂ = k_т W₂. Физические процессы при этом должны полностью соответствовать реально происходящим, поэтому, осуществляя операцию приведения параметров, необходимо соблюдать следующие правила:

• После приведения должен остаться неизменным соответствующий магнитный поток и вызвавшая его намагничивающая сила: I₂W₂ = I’₂W’₂ = I’₂W₁, а приведенный ток вторичной обмотки равен:

. (9)

• Должны остаться неизменными полная мощность нагрузки и электромагнитная мощность: U₂I₂ = U’₂I’₂; E₂I₂ = E’₂I’₂, откуда приведенные вторичные напряжение и э.д.с. равны:

. (10)

• Должны остаться неизменными потери мощности во вторичной обмотке: I’₂²r’₂ = I₂²r₂, откуда находим формулу приведения активного сопротивления:

. (11)

• Должен остаться неизменным баланс активной и реактивной мощностей и, соответственно, отношение активного сопротивления к реактивному: r’₂/x’₂ = r₂/x₂, откуда приведенное индуктивное сопротивление будет равно:

. (12)

Система основных уравнений трансформатора после операции приведения и преобразований принимает вид:

. (13)

Достоинства этой системы заключаются в том, что по ней можно строить векторные диаграммы для различных режимов работы трансформаторов и составлять электрические схемы замещения с гальванической связью обмоток.