Transformador en condición de carga cero

Operación sen carga do transformador

Cando un transformador opera en condicións de carga cero, a súa bobina secundaria está en circuito aberto, eliminando a carga no lado secundario e resultando nunha corrente secundaria nula. A bobina primaria transporta unha pequena corrente de carga cero I0, que comprende entre o 2 e o 10% da corrente nominal. Esta corrente suministra as perdas de ferro (perdas por histerese e correntes de Foucault) no núcleo e mínimas perdas de cobre na bobina primaria.

O ángulo de retardo de I0 determinase polas perdas do transformador, co factor de potencia manténdose moi baixo—entre 0,1 e 0,15.

Compoñentes da corrente de carga cero e diagrama fasorial
Compoñentes da corrente de carga cero

A corrente de carga cero I₀ comprende dous compoñentes:

• Compoñente reactiva (magnetización) Im

• En cuadratura coa tensión aplicada V₁

• Xera o fluxo no núcleo sen consumo de potencia

• Compoñente activa (potencia) I_w

• En fase con V₁

• Suministra as perdas de ferro e mínimas perdas de cobre na bobina primaria

Pasos para a construción do diagrama fasorial

• O compoñente de magnetización I_m está en fase co fluxo magnético ϕ, xa que xera o fluxo de magnetización.

• As FEM inducidas E₁ e E₂ nas bobinas primaria/secundaria teñen un retardo de 90º respecto ao fluxo ϕ.

• As perdas de cobre na bobina primaria son desprezables, e a corrente secundaria I2 = 0, eliminando as perdas secundarias.

• A corrente de carga cero I0 ten un retardo respecto a V1 dun ángulo ϕ₀ (ángulo do factor de potencia de carga cero), como se mostra no diagrama fasorial.

• A tensión aplicada V₁ trázase igual e oposta a E₁, xa que a súa diferenza en carga cero é desprezable.

• O compoñente activo I_w alínea-se en fase con V₁.

• A corrente de carga cero I₀ é a suma fasorial de I_m e I_w.

Dedo o diagrama fasorial trazado arriba, extraense as seguintes conclusións: