Трансформатор в празно състояние

Безнагрузъчен режим на трансформатора

Когато трансформатор работи в безнагрузъчен режим, вторичната му обмотка е отворена, което изключва натоварването на вторичната страна и води до нулев вторичен ток. Първичната обмотка пренася малък безнагрузъчен ток I0, който съставлява 2 до 10% от номиналния ток. Този ток осигурява железни загуби (загуби от хистерезис и вихреви токове) в ядрото и минимални медни загуби в първичната обмотка.

Угълът на закъснение на I0 се определя от загубите в трансформатора, а факторът на мощност остава много нисък - между 0,1 и 0,15.

Компоненти на безнагрузъчния ток и фазорова диаграма
Компоненти на безнагрузъчния ток

Безнагрузъчният ток I₀  се състои от два компонента:

• Реактивен (магнетизационен) компонент Im

• В квадратура с приложено напрежение V₁

• Генерира магнитен поток без потребителска мощност

• Активен (мощностен) компонент I_w

• В фаза с V₁

• Осигурява железни загуби и минимални медни загуби в първичната обмотка

Стъпки за построяване на фазоровата диаграма

• Магнетизационният компонент I_m е в фаза с магнитния поток ϕ, тъй като генерира магнетизационния поток.

• Индуктирани ЕДС E₁ и E₂ в първичната/вторичната обмотка закъсняват спрямо потока ϕ с 90°.

• Медните загуби в първичната обмотка са пренебрежими, а вторичният ток I2 = 0, което изключва вторичните загуби.

• Безнагрузъчният ток I0 закъснява V1 с ъгъл ϕ₀ (ъгъл на фактора на мощност при безнагрузъчен режим), както е показано в фазоровата диаграма.

• Приложеното напрежение V₁ се чертае равно и противоположно на E₁, тъй като разликата между тях при безнагрузъчен режим е пренебрежима.

• Активният компонент I_w е в фаза с V₁.

• Безнагрузъчният ток I₀  е фазорна сума от I_m и I_w.

От фазоровата диаграма, представена по-горе, се правят следните заключения: