Transformer on No Load Condition Muuntaja tyhjällä kuormalla

Muuntajan tyhjäkuorma-toiminta

Kun muunnoslaite toimii tyhjäkuormassa, sen toissijainen kympy on avoin piiri, mikä poistaa kuorman toissijaiselta puolelta ja johtaa nollaan toissijaista virtaa. Ensisijainen kympy kuljettaa pienen tyhjäkuormavirtan I0, joka koostuu 2-10 % suunnitellusta virrasta. Tämä virta tarjoaa rautahäviöt (hyteresivä ja kiertovirtahäviöt) ytimessä ja pieniä kuparihäviöitä ensisijaisessa kympyssä.

I0 viivekulma määräytyy muuntajan häviöistä, kun tehokertoimella pysyy hyvin alhaisena – noin 0,1-0,15 välillä.

Tyhjäkuormavirtan komponentit ja faseriagrammi
Tyhjäkuormavirran komponentit

Tyhjäkuormavirta I₀ koostuu kahdesta komponentista:

• Reaktiivinen (magneettinen) komponentti Im

• Suorassa kulmassa sovellettavaan jännitteeseen V₁

• Luo ytimeen fluxua ilman tehon kulutusta

• Aktiivinen (teho) komponentti I_w

• Samassa vaiheessa kuin V₁

• Tarjoaa rautahäviöt ja pienet ensisijaiset kuparihäviöt

Faseriagrammin konstruointivaiheet

• Magneettinen komponentti I_m on samassa vaiheessa magneettisen fluxin ϕ kanssa, sillä se luo magnetisoivan fluxin.

• Indusoitu sähkömotori E₁ ja E₂ ensisijaisissa/toissijaisissa kympyissä ovat 90° takana fluxin ϕ suhteen.

• Ensisijaiset kuparihäviöt ovat merkityksettömiä, ja toissijainen virta I2 = 0, mikä poistaa toissijaiset häviöt.

• Tyhjäkuormavirta I0 on viivekulmassa V1 kulmassa ϕ₀ (tyhjäkuormatehokertoimen kulma), kuten faseriagrammissa on näytetty.

• Sovellettava jännite V₁ on piirretty yhtä suureksi ja vastakkaiseen suuntaan kuin E₁, sillä niiden erotus tyhjäkuormassa on merkityksetön.

• Aktiivinen komponentti I_w on samassa vaiheessa kuin V₁.

• Tyhjäkuormavirta I₀ on faserien summa I_m ja I_w.

Yllä piirretystä faseriagrammista voidaan tehdä seuraavat päätelmät: