变压器负载运行是将变压器的原绕组接上电源,副绕组接有负载的情况。
副绕组接上负载 z 后,在电动势e2的作用下,副边就有电流i2流过,即副边有电能输出。原绕组与副绕组之间没有电的直接联系,只有磁通与原、副绕组交链形成的磁耦合来实现能量传递。那么,原、副绕组电流之间关系怎样呢?
变压器未接负载前其原边电流为io,它在原边产生磁动势i0n1,在铁芯中产生的磁通φ。接负载后,副边电流i2产生磁动势i2n2,根据楞次定律,i2n2将阻碍铁芯中主磁通φ的变化,企图改变主磁通的最大值φm。但是,当电源电压有效值u1和频率f一定时,由式u1 =e 1=4.44fn 1φm可知,u1和φm近似恒定。因而,随着负载电流i2的出现,通过原边电流io及产生的磁动势i0n1必然也随之增大,至i1n1以维持磁通最大值φm基本不变,即与空载时的φm大小接近相等。因此,有负载时产生主磁通的原、副绕组的合成磁动势(i1n1+ i2n2)应该与空载时产生主磁通的原绕组的磁动势i0n1差不多相等,即
称为磁动势平衡方程式。
有载时,原边磁动势i1n1可视为两个部分:ion1用来产生主磁通φ;i2n2用来抵消副边电流i2所建立的磁动势i2n2以维持铁芯中的主磁通最大值φm基本不变。
一般情况下,空载电流io只占原绕组额定电流i1n的3%—10%,可以略去不计。即:
于是,原、副绕组的电流关系为
变压器原、副绕组的电流之比近似与它们的匝数成反比。