变压器空载运行时,若一次绕组电压U1不变,则二次绕组电压U2也是不变的。变压器加上负载之后,随着负载电流I2的增加,I2在二次绕组内部的阻抗压降也会增加,使二次绕组输出的电压U2随之发生变化。另一方面,由于一次绕组电流I1随U2增加,因此I2增加时,使一次绕组漏阻抗上的压降也增加,一次绕组电动势E1和二次绕组电动势E2也会有所下降,这也会影响二次绕组的输出电压U2。变压器的外特性是用来描述输出电压U2随负载电流I2的变化而变化的情况。 当一次绕组电压U1和负载的功率因数cosφ2一定时,二次绕组电压U2与负载电流I2的关系,称为变压器的外特性。
当cosφ2降低时,即在感性负载时,U2随I2增加而下降的程度加大,这是因为滞后的无功电流对变压器磁路中的主磁通的去磁作用更为显著,而使E1和E2有所下降的缘故。一般情况下,变压器的负载大多数是感性负载,因而当负载增加时,输出电压U2总是下降的。
变压器的外特性是原边电压为额定电压,U1=U1e,负载功率因数cosa2一定时,副边端电压U2随副边负载电流I2变化的关系曲线,即U2 = f (I2)。
变压器在纯电阻和感性负载时,外特性是下降的,而容性负载时,可能上翘。纯电阻负载时,端电压变化较小,感性或容性程度增加,端电压的变化会增大。
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当负载为感性时,电压变化率与负载的大小(β值)成正比。在一定的负载系数下,漏阻抗(阻抗电压)的标幺值越大,电压变化率也越大。此外,电压变率还与负载的性质,即功率因角数φ2的大小和正负有关。当U1=U1N,COSφ2=常数时,U2 随着I2变化的U2=f(I2)称为变压器的外特性。