Transformator u stanju bez opterećenja

Radni način transformatora bez opterećenja

Kada transformator radi pod uvjetima bez opterećenja, njegov sekundarni zavojnik je otvorena petlja, eliminirajući opterećenje na sekundarnoj strani i rezultirajući nulom sekundarnog struja. Primarni zavojnik nosi malu struju bez opterećenja I0, koja čini 2 do 10% od nominalne struje. Ova struja opskrbljuje gubitke željeza (gubitke histerese i strujanja vrtloga) u jezgru i minimalne gubitke bakra u primarnom zavojniku.

Fazni pomak I0 određen je gubitcima transformatora, s faktorom snage koji ostaje vrlo nizak - u rasponu od 0,1 do 0,15.

Komponente struje bez opterećenja i faziorski dijagram
Komponente struje bez opterećenja

Struja bez opterećenja I₀ sastoji se od dvije komponente:

• Reaktivna (magnetizacijska) komponenta Im

• U kvadraturi s primjenjenim naponom V₁

• Generira tokove jezgra bez potrošnje snage

• Aktivna (snagovna) komponenta I_w

• U fazi s V₁

• Opsežuje gubitke željeza i male gubitke bakra u primarnom zavojniku

Koraci konstrukcije faziorskog dijagrama

• Magnetizacijska komponenta I_m je u fazi s magnetnim tokom ϕ, jer generira magnetizacijski tok.

• Inducirani EMF-ovi E₁ i E₂ u primarnom/sekundarnom zavojniku zaostaju za fluxom ϕ za 90°.

• Gubitci bakra u primarnom zavojniku su zanemarljivi, a sekundarna struja I2 = 0, eliminirajući sekundarne gubitke.

• Struja bez opterećenja I0 zaostaje za V1 za kut ϕ₀ (kut faktora snage bez opterećenja), kako je prikazano u faziorskom dijagramu.

• Primjenjeni napon V₁ crta se jednak i suprotan E₁, jer je njihova razlika bez opterećenja zanemarljiva.

• Aktivna komponenta I_w poravnana je u fazi s V₁.

• Struja bez opterećenja I₀ je faziorski zbroj I_m i I_w.

Iz nacrtanog faziorskog dijagrama izvuče se sljedeće zaključke: