Векторная диаграмма трансформатора
Уравнения Кирхгофа для цепей первичной и вторичной обмоток можно представить в графической форме в виде векторной диаграммы (рис. 1.4). Она позволяет наглядно представить соотношения между всеми величинами, определяющими работу трансформатора.
Построение диаграммы начинаем с вектора основного магнитного потока , который совмещаем с вещественной осью. Тогда вектор ЭДС первичной обмотки
и равный ему вектор приведенной ЭДС вторичной обмотки
расположатся на мнимой отрицательной полуоси, т.к. ЭДС отстает от потока на
. Ток холостого хода
будет опережать вектор основного потока на угол магнитных потерь
. Его реактивная
составляющая (ток намагничивания) совпадает с потоком, а активная составляющая
опережает поток на
Для дальнейшего построения нужно определить характер нагрузки трансформатора. Если она активно-индуктивная, то ток вторичной обмотки должен отставать от ЭДС
на некоторый угол в пределах от 0 до
. Если активно-емкостная, то опережать ЭДС на угол в тех же пределах. Пусть нагузка активно-индуктивная. Тогда вектор
будет находиться в третьем квадранте.
Пристроим к концу вектора вектор
перпендикулярный вектору тока
, а к его началу – вектор
, совпадающий по направлению с током. В соответствии с
Для построения векторов уравнения первичной обмотки нужно определить вектор тока . Он равен разности между
и
. Поэтому к концу вектора
пристроим вектор
и получим
Теперь на положительной мнимой полуоси построим вектор , а затем, пристроив к нему вектор
, совпадающий по направлению с
, и вектор
, перпендикулярный
, получим точку конца вектора напряжения питания