Condició de càrrega del transformador

Camp: Interrupçor d'energia

China

Funcionament del transformador en condicions de càrrega

Quan un transformador està sota càrrega, la seva bobina secundària es connecta a una càrrega, que pot ser resistiva, inductiva o capacitiva. Un corrent $I 2$ flueix a través de la bobina secundària, amb la seva magnitud determinada pel voltatge terminal $V 2$ i la impedància de la càrrega. L'angle de fase entre el corrent secundari i el voltatge depèn de les característiques de la càrrega.

Explicació del funcionament del transformador sota càrrega

El comportament operatiu d'un transformador sota càrrega es detalla a continuació:

Quan la bobina secundària del transformador està oberta, aquest arrossega un corrent sense càrrega de l'aprovit principal. Aquest corrent sense càrrega induix una força magnetomotriu $N 0 I 0$ , que estableix un flux Φ al nucli del transformador. La configuració del circuit del transformador en condicions sense càrrega es mostra en el diagrama següent:

Interacció del corrent de càrrega del transformador

Quan una càrrega es connecta a la bobina secundària del transformador, el corrent $I 2$ flueix a través de la bobina secundària, induint una força magnetomotriu (MMF) $N 2 I 2$ . Aquest MMF genera un flux ϕ2 al nucli, que s'oposa al flux original ϕ segons la llei de Lenz.

Diferència de fase i factor de potència en el transformador

La diferència de fase entre $V1$ i $I1$ defineix l'angle del factor de potència ϕ1 al costat primari del transformador. El factor de potència secundari depèn del tipus de càrrega connectada al transformador:

Per a una càrrega inductiva (com es mostra en el diagrama de fasors superior), el factor de potència és retardat.
Per a una càrrega capacitiva, el factor de potència és avançat.

El corrent total primari $I1$ és la suma vectorial del corrent sense càrrega $I0$ i el corrent compensatori $I'1$ , és a dir,

Diagrama de fasors del transformador amb càrrega inductiva

El diagrama de fasors d'un transformador real sota càrrega inductiva es mostra a continuació:

Passos per construir el diagrama de fasors

Preneu el flux Φ com a referència.
Els fes induïts $E 1$ i $E 2$ retrarden el flux en 90°.
El component de voltatge aplicat primari que equilibra $E 1$ es denota com $V' 1$ (és a dir, $V'1 = -E1)$ .
El corrent sense càrrega $I0$ retrarda $V' 1$ en 90°.
Per a una càrrega amb factor de potència retardat, el corrent $I 2$ retrarda $E 2$ en un angle ϕ_2.
La resistència de la bobina i la reactància de fuga causen caigudes de tensió, fent que el voltatge terminal secundari sigui: $V 2 = E 2 − (caigudes de tensió)$

$I 2 R$ ₂ està en fase amb $I 2$ .
$I 2 X 2$ és ortogonal a $I 2$ .

El corrent primari $I 1$ és la suma vectorial de $I' 1$ i $I0$ , on $I' 1 = -I 2$ .
Voltatge aplicat primari: $V1 = V'1 + (caigudes de tensió primàries)$

$I 1 R 1$ està en fase amb $I 1$ .
$I 1 X 1$ és ortogonal a $I 1$ .

La diferència de fase entre $V 1$ i $I 1$ defineix l'angle del factor de potència primari ϕ1.
Factor de potència secundari:

Retardat per càrregues inductives (com en el diagrama de fasors).
Avançat per càrregues capacitives.

Passos per dibuixar el diagrama de fasors per a càrrega capacitiva

Preneu el flux Φ com a referència.
Els fes induïts $E 1$ i $E 2$ retrarden el flux en 90°.
El component de voltatge aplicat primari que equilibra $E 1$ es denota com $V' 1$ (és a dir, $V' 1 = -E 1$ ).
El corrent sense càrrega $I 0$ retrarda $V' 1$ en 90°.
Per a una càrrega amb factor de potència avançat, el corrent $I 2$ avança $E 2$ en un angle ϕ_$2$.
La resistència de la bobina i la reactància de fuga causen caigudes de tensió, fent que el voltatge terminal secundari sigui: $V 2 = E 2 − (caigudes de tensió)$

$I 2 R 2$ està en fase amb $I 2$ .
$I 2 X 2$ és ortogonal a $I 2$ .

Corrent compensatori $I' 1 = -I 2$ (igual en magnitud, oposat en fase a $I 2$ ).
El corrent primari $I 1$ és la suma vectorial de $I' 1$ i $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Voltatge aplicat primari $V 1$ és la suma vectorial de $V' 1$ i les caigudes de tensió primàries: $V 1 = V' 1 +(caigudes de tensió primàries)$

$I 1 R 1$ està en fase amb $I 1$ .
$I 1 X 1$ és ortogonal a $I 1$ .

Angles del factor de potència:

La diferència de fase entre $V 1$ i $I 1$ defineix l'angle del factor de potència primari ϕ_$1$.
El factor de potència secundari (avançat per càrregues capacitives) depèn completament del tipus de càrrega connectada.

Dona una propina i anima l'autor

Temes:

Transformador

Maquinària

Sobre experts

Edwiin

China

Recomanat

Més

Accidents del Transformador Principal i Problemes en l'Operació de Gas Lleuger

1. Registre d'incident (19 de març de 2019)El 19 de març de 2019, a les 16:13, el fons de monitorització va informar d'una acció de gas lleuger del transformador principal número 3. Segons la Norma per a l'Operació de Transformadors Elèctrics (DL/T572-2010), el personal d'operacions i manteniment (O&M) va inspeccionar l'estat a lloc del transformador principal número 3.Confirmació a lloc: El quadre de protecció no elèctrica WBH del transformador principal número 3 va informar d'una acció de

Leon

02/05/2026

Per què el nucli d'un transformador ha de estar connectat a terra només en un punt No és més fiable la connexió a terra multipunt?

Per què el nucli del transformador ha de estar terra?Durant l'operació, el nucli del transformador, juntament amb les estructures metàl·liques, parts i components que fixen el nucli i les bobines, es troben en un fort camp elèctric. Sota l'influència d'aquest camp elèctric, adquireixen un potencial relativament alt respecte a terra. Si el nucli no està a terra, hi haurà una diferència de potencial entre el nucli i les estructures de presa a terra i la cisterna, el que podria conduir a descàrregu

Vziman

01/29/2026

Quina és la diferència entre els transformadors rectificadors i els transformadors d'energia?

Què és un transformador rectificador?La «conversió de potència» és un terme general que engloba la rectificació, la inversió i la conversió de freqüència, sent la rectificació la més àmpliament utilitzada d’entre elles. L’equip rectificador converteix l’alimentació CA d’entrada en una sortida CC mitjançant la rectificació i el filtratge. Un transformador rectificador fa les funcions de transformador d’alimentació per a aquest tipus d’equip rectificador. En aplicacions industrials, la majoria d’a

Vziman

01/29/2026

Com fer un Judici Detectar i Resoldre Avaries del Núcleu del Transformador

1. Riscos, causes i tipus de faltes de terra en diversos punts al nucli dels transformadors1.1 Riscos de les faltes de terra en diversos punts al nucliEn funcionament normal, el nucli d'un transformador ha de tenir una sola connexió a terra. Durant l'operació, camps magnètics alterns envolten les bobines. Degut a la inducció electromagnètica, hi ha capacitances parasites entre les bobines d'alta tensió i baixa tensió, entre la bobina de baixa tensió i el nucli, i entre el nucli i el dipòsit. Les

Vziman

01/27/2026