Transformátor v nezatíženém stavu

Bezpilotní provoz transformátoru

Když transformátor funguje v režimu bez zatěžení, jeho sekundární vinutí je otevřený obvod, což eliminuje zátěž na straně sekundárního obvodu a vede k nulovému proudu v sekundárním obvodu. Primární vinutí nese malý bezzátěžový proud I0, který tvoří 2 až 10 % nominálního proudu. Tento proud zajišťuje železné ztráty (hysterezní a vířivkové ztráty) v jádře a minimální měděné ztráty v primárním vinutí.

Fázový posuv I0 je určen ztrátami transformátoru, s koeficientem využití, který zůstává velmi nízký – v rozmezí od 0,1 do 0,15.

Složky bezzátěžového proudu a fázorový diagram
Složky bezzátěžového proudu

Bezzátěžový proud I₀ se skládá ze dvou složek:

• Reaktivní (magnetizační) složka Im

• V kvadraturu s přiloženým napětím V₁

• Generuje magnetický tok bez spotřeby energie

• Aktivní (energetická) složka I_w

• V fázi s V₁

• Zajišťuje železné ztráty a menší měděné ztráty v primárním vinutí

Kroky konstrukce fázorového diagramu

• Magnetizační složka I_m je v fázi s magnetickým tokem ϕ, protože generuje magnetizační tok.

• Proudění EMF E₁ a E₂ v primárním/sekundárním vinutí jsou v zpoždění o 90° vzhledem k toku ϕ.

• Měděné ztráty v primárním vinutí jsou zanedbatelné a sekundární proud I2 = 0, což eliminuje sekundární ztráty.

• Bezzátěžový proud I0 je v zpoždění o úhel ϕ₀ (úhel koeficientu využití bez zatěžení), jak je znázorněno v fázorovém diagramu.

• Přiložené napětí V₁ je nakresleno rovnoběžně a opačně k E₁, jelikož jejich rozdíl v režimu bez zatěžení je zanedbatelný.

• Aktivní složka I_w je v fázi s V₁.

• Bezzátěžový proud I₀ je fázorový součet I_m a I_w.

Z výše uvedeného fázorového diagramu lze vyvodit následující závěry: