При всяком изменении магнитных потоков, сцепляющихся с контурами, в контурах наводятся ЭДС такого направления, что токи, вызванные этими ЭДС, стремятся воспрепятствовать изменению потокосцепления.

 

Следовательно, при нагрузке основной магнитный поток трансформатора Ф, сцепляющийся с первичной и вторичной обмотками, создаётся МДС первичной обмотки I ₁ w ₁ и вторичной обмотки I ₂ w ₂.

 

Причём, если МДС первичной обмотки I ₁ w ₁ намагничивает трансформатор, то МДС вторичной обмотки I ₂ w ₂ размагничивает его.

 

Казалось бы, что при увеличении нагрузки основной магнитный поток трансформатора Ф должен уменьшаться, а при уменьшении нагрузки увеличиваться.

 

В действительности же основной магнитный поток трансформатора Ф практически остаётся без изменений.

 

Так как к трансформатору как при ХХ, так и при нагрузке подводится одно и тоже напряжение U ₁.

 

С некоторым приближением можно считать, что это напряжение уравновешивается ЭДС первичной обмотки Е ₁:

 

                       .                         (2)

 

Откуда видно, что основной магнитный поток

 

                                                     (3)

 

Он не зависит от нагрузки трансформатора и при U ₁ = const остаётся практически неизменным и равным потоку в режиме ХХ.

 

Если магнитный поток при холостом ходе и при нагрузке одинаков, то и МДС при холостом ходе и нагрузке равны друг другу, т.е.

                               .                                   (4)

 

МДС  при холостом ходе создается током одной первичной обмотки, поэтому:

                                  .                                  (5)

 

При нагрузке результирующая МДС создается токами, как первичной, так и вторичной обмоток, поэтому:

 

                            ;                      (6)

 

следовательно:

                          .                          (7)

 

Преобразуя выражение (7) можно получить:

 

                            .                               (8)

И далее:        .           (9)

 

Последнее выражение показывает, что при нагрузке ток первичной обмотки имеет две составляющие:

 

- ток холостого хода.

 - ток, обусловленный током нагрузки в цепи

вторичной обмотки, и компенсирующий размагничивающее

действие вторичного тока.

Поэтому при каждом изменении тока I ₂ во вторичной обмотке автоматически изменяется ток I ₁ в первичной обмотке, т.е. в трансформаторе имеет место процесс саморегуляции.

 

Уравнения электрического равновесия и МДС для трансформатора под нагрузкой имеют вид:

 

 

 

Приведенный трансформатор.

 

Так как для большинства трансформаторов число витков первичной и вторичной обмоток неравны, то ЭДС, токи, активные и индуктивные сопротивления их обмоток отличаются по величине.

 

Это обстоятельство затрудняет построение векторных диаграмм, схем замещения, непосредственное сопоставление и количественный учёт процессов, происходящих в трансформаторе, особенно при больших значениях коэффициента трансформации.

 

С целью устранения этого недостатка обе обмотки трансформатора приводят к одному числу витков и называют такой трансформатор приведенным.

 

Обычно все величины вторичной обмотки приводят к величинам первичной обмотки через коэффициент трансформации, но с сохранением энергетических соотношений.

 

Приведенный трансформатор, это трансформатор эквивалентный реальному по энергетическим соотношениям первичной и вторичной обмоток, но имеющий число витков вторичной обмотки равное числу витков первичной обмотки и изменённые параметры вторичной обмотки.

Прием состоит в том, что реальный трансформатор с коэффициентом трансформации , условно заменяют некоторым эквивалентным трансформатором, с коэффициентом трансформации , где .

Тогда ЭДС вторичной обмотки  будет равна ЭДС первичной обмотки : .

 

Из принципа работы трансформатора нам известно:

 

                           ; .           (11)

 

Следовательно: ,                      (12)

 

здесь К – коэффициент трансформации, является коэффициентом приведения ЭДС.

 

Приведение вторичной обмотки трансформатора к первичной, не должна изменять его энергетических показателей, и намагничивающих сил обмоток.

 

Так, электромагнитная мощность вторичной обмотки приведенного трансформатора  должна быть равна электромагнитной мощности вторичной обмотки реального трансформатора:

отсюда:

.                    (13)

 

Здесь  - приведенный ток вторичной обмотки.

 

Определим приведенное напряжение вторичной обмотки:

 

,

 

отсюда:

                        (14)

 

Определим приведенное активное сопротивление вторичной обмотки из условия равенства потерь:

,

откуда:

                             .                 (15)

 

Определим приведенное реактивное сопротивление из условия равенства реактивных мощностей:

 

,

откуда:

                                 .                                (16)

 

Аналогично определяются полные приведенные сопротивления вторичной обмотки трансформатора и полное приведенное сопротивление нагрузки:

 

 

С учетом приведения вторичных величин трансформатора к первичным, уравнения ЭДС и токов первичной обмотки, будут иметь следующий вид:

 

 

 

По полученным уравнениям можно составить векторную диаграмму и схему замещения приведенного трансформатора.