Изменением напряжения двухобмоточного трансформатора при заданной нагрузке называется выраженная в процентах от номинального вторичного напряжения разность:

Изменением напряжения двухобмоточного трансформатора при  заданной нагрузке называется выраженная в процентах от номиналь- ного вторичного напряжения разность

где U2o и U2н — вторичные напряжения при холостом ходе и при нагрузке.

Существуют определенные ГОСТом допустимые нормы изменения напряжения трансформатора при номинальной нагрузке. Часто в конструкции трансформатора предусматривается возможность в небольших пределах регулировать вторичное напряжение путем изменения числа витков первичной или вторичной обмоток, имеющих дополнительные выводы.

Физически влияние величины нагрузки на вторичное напряжение объясняется изменением (увеличением) падения напряжения на соп­ротивлениях обмоток трансформатора при увеличении тока нагрузки I2 (или I2’).

Логическая цепочка этого процесса такова:

Физически влияние величины нагрузки на вторичное напряже-ние объясняется изменением (увеличением) падения напряжения на соп¬ротивлениях обмоток трансформатора при увеличении тока на-грузки

При возрастании тока ТОК увеличивается и ток I1 вызывая увеличение падения напряжения в сопротивлениях первичной обмотки. Поскольку:

НАПРЯЖЕНИЕ РАВНО КОНСТАНТЕ

то это приводит к некоторому снижению ЭДС E1, и соответствующему изменению магнитного потока взаимоиндукции, а это влечет за собой уменьшение УМЕНЬШЕНИЕ. В свою очередь падение напряжения на сопротивлениях вторичной обмотки создают дополнительные изменения напряжения  ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ.

Влияние характера нагрузки (отношения xн /rн) на величину вторичного напряжения при неизменном токе нагрузки удобно проследить, пользуясь упрощенной векторной диаграммой (рис. 1), на которой показаны режимы работы трансформатора для случаев φ2 > 0, φ2 = 0  и φ2 < 0, а также геометрическое место концов вектора ВЕКТОРпри изменении угла φпределах :

ПРЕДЕЛЫ УГЛОВ

Построение упрощенных диаграмм производятся следующим образом: из точки 0 как из центра проводится дуга окружности радиусом, равным в принятом масштабе величине напряжения НАПРЯЖЕНИЕ; под углом φ2 проводятся направления вектора вторичного напряжения ВЕКТОР НАПРЯЖЕНИЯ; во всех случаях нагрузки треугольник короткого замыкания распо­лагается таким образом, чтобы вершина А была на дуге  НАПРЯЖЕНИЕ, вер­шина С — на направлении вектора ВЕКТОР НАПРЯЖЕНИЯ; а катет ВС совпадал с направлением вектора тока ВЕКТОР ТОКА.

Упрощенная векторная диаграмма приведенного  трансформатора при различных по характеру нагрузках

Рис. — 1.  Упрощенная векторная диаграмма приведенного  трансформатора при различных по характеру нагрузках

Точки С, С1 и C2 определяют величину приведенного вторичного напряжения при соответствующем значении φ2 . Если треугольник ABC поместить в положение 0 B' C', то дуга, проведенная из вершины С радиусом, равным НАПРЯЖЕНИЕ, пройдет через точки С, С1 и C2 и является, таким образом, геометрическим местом конца вектора напряжения  ВЕКТОР НАПРЯЖЕНИЯ.Из рис. 1 хорошо видно, что при активно-индуктивной (φ2 > 0) и чисто активной нагрузке (φ2 = 0) приведенное вторичное напряжение ВЕКТОРменьше первичного напряжения  напряжение вектор.

При активно-емкостной нагрузке (φ2 < 0) вторичное напряжение может стать даже больше первичного.

Физически это объясняется следующим образом. Реактивная мощность, необходимая для создания магнитного поля взаимоиндукции определяется, главным образом, реактивным сопротивлением рассеяния xk. При активно-емкостной нагрузке эта реактивная мощность может забираться от нагрузки и при определенной величине емкости в нагрузке избыток реактивной мощности отдается в первичную сеть. При этом растет ЭДС:

При этом растет ЭДС

что приводит к перевозбуждению трансформатора, т.е. к возрастанию потока и увеличению напряжения ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ.