变压器空载运行的磁通和感应电动势

　　1．空载运行：是指变压器一次侧绕组接到额定电压、额定频率的电源上，二次侧绕组开路时的运行状态。

　　2．物理现象：

　　　磁动势和磁通的情况：

　　主磁通和漏磁通的区别：

　　1）由于铁磁材料有饱和现象，所以主磁路的磁阻不是常数，主磁通与建立它的电流之间呈非线性关系。而漏磁通的磁路大部分是非铁磁材料组成，所以漏磁路的磁阻基本上是常数，漏磁通与产生它的电流呈线性关系。

　　2）主磁通在一次侧、二次侧绕组中均感应电动势，当二次侧接上负载时便有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通仅在一次侧绕组中感应电动势，不能传递能量，仅起压降作用。因此，在分析变压器和交流电机时常将主磁通和漏磁通分开处理。

　　3． 正方向的规定

　　为什么要规定正方向？

　　(1) 根据电路的定律、定理，列出物理量间相互关系的代数表达式；

　　(2) 根据计算结果确定实际方向：

　　　　若计算结果为正，则实际方向与参考方向一致；

　　　　若计算结果为负，则实际方向与参考方向相反。

　　从理论上讲，正方向可以任意选择，因各物理量的变化规律是一定的，并不依正方向的选择不同而改变。

　　正方向规定不同，列出的电磁方程式和绘制的相量图也不同。在电机方向的学科中通常按电工惯例来规定正方向。

　　在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致，而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致；

　　磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则；

　　感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则；

　　在一次侧，u₁由首端指向末端，i₁（i₀）从首端流入。当u₁与i₁同时为正或同时为负时，表示电功率从一次侧输入，称为电动机惯例。在二次侧，u₂和i₂的正方向是由e₂的正方向决定的，即i₂沿e₂的正方向流出。当u₂和i₂同时为正或同时为负时，电功率从二次侧输出，称为发电机惯例。

图 3．1 变压器的空载运行

　　4、空载时的电磁关系

　　1）电动势与磁通的关系：

　　　 假定主磁通按正弦规律变化，即

Φ=Φ_msinωt

　　根据电磁感应定律和对正方向规定，一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为 ：

　　　　　　（1）

　　　 　　 （2）

　 　　 （3）