變壓器負(fù)載運(yùn)行是將變壓器的原繞組接上電源,副繞組接有負(fù)載的情況。
副繞組接上負(fù)載 z 后,在電動(dòng)勢(shì)e2的作用下,副邊就有電流i2流過,即副邊有電能輸出。原繞組與副繞組之間沒有電的直接聯(lián)系,只有磁通與原、副繞組交鏈形成的磁耦合來實(shí)現(xiàn)能量傳遞。那么,原、副繞組電流之間關(guān)系怎樣呢?
變壓器未接負(fù)載前其原邊電流為io,它在原邊產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)i0n1,在鐵芯中產(chǎn)生的磁通φ。接負(fù)載后,副邊電流i2產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì)i2n2,根據(jù)楞次定律,i2n2將阻礙鐵芯中主磁通φ的變化,企圖改變主磁通的最大值φm。但是,當(dāng)電源電壓有效值u1和頻率f一定時(shí),由式u1 =e 1=4.44fn 1φm可知,u1和φm近似恒定。因而,隨著負(fù)載電流i2的出現(xiàn),通過原邊電流io及產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)i0n1必然也隨之增大,至i1n1以維持磁通最大值φm基本不變,即與空載時(shí)的φm大小接近相等。因此,有負(fù)載時(shí)產(chǎn)生主磁通的原、副繞組的合成磁動(dòng)勢(shì)(i1n1+ i2n2)應(yīng)該與空載時(shí)產(chǎn)生主磁通的原繞組的磁動(dòng)勢(shì)i0n1差不多相等,即
稱為磁動(dòng)勢(shì)平衡方程式。
有載時(shí),原邊磁動(dòng)勢(shì)i1n1可視為兩個(gè)部分:ion1用來產(chǎn)生主磁通φ;i2n2用來抵消副邊電流i2所建立的磁動(dòng)勢(shì)i2n2以維持鐵芯中的主磁通最大值φm基本不變。
一般情況下,空載電流io只占原繞組額定電流i1n的3%—10%,可以略去不計(jì)。即:
于是,原、副繞組的電流關(guān)系為
變壓器原、副繞組的電流之比近似與它們的匝數(shù)成反比。