Transformer onder lege belastingstoestand

Legebedrijf van Transformatoren

Wanneer een transformatie onder lege omstandigheden werkt, is de secundaire winding open gesloten, waardoor de belasting aan de secundaire zijde wordt geëlimineerd en het secundaire stroom nul is. De primaire winding draagt een kleine legestroom I0, die 2 tot 10% van de genoemde stroom uitmaakt. Deze stroom voorziet in ijzerverliezen (hysteresis- en wentelstroomverliezen) in het kernstuk en minimale koperverliezen in de primaire winding.

De fasehoek van I0 wordt bepaald door de transformatieverliezen, met een zeer lage cosinus φ die varieert van 0,1 tot 0,15.

Componenten van Lestroom en Fasevector Diagram
Componenten van Lestroom

De legestroom I₀ bestaat uit twee componenten:

• Reactieve (Magnetiserende) Component Im

• In kwadratuur met de aangebrachte spanning V₁

• Genereert kernflux zonder vermogensverbruik

• Actieve (Kracht) Component I_w

• In fase met V₁

• Voedt ijzerverliezen en geringe primaire koperverliezen

Stappen voor de Constructie van het Fasevector Diagram

• De magnetiserende component I_m is in fase met de magnetische flux ϕ, omdat deze de magnetiserende flux genereert.

• Geïnduceerde elektromotiviteiten E₁ en E₂ in primaire/secundaire windingen lopen 90° achter op de flux ϕ.

• Primaire koperverliezen zijn verwaarloosbaar, en de secundaire stroom I2 = 0, wat secundaire verliezen elimineert.

• De legestroom I0 loopt V1 vooraf door de hoek ϕ₀ (lege cosinus φ-hoek), zoals weergegeven in het fasevector diagram.

• De aangebrachte spanning V₁ wordt getekend gelijk en tegengesteld aan E₁, aangezien hun verschil bij lege toestand verwaarloosbaar is.

• De actieve component I_w is in fase met V₁.

• De legestroom I₀ is de fasor som van I_m en I_w.

Uit het hierboven getekende fasevectordiagram worden de volgende conclusies getrokken: