หม้อแปลงในสภาวะไม่มีโหลด

การทำงานของหม้อแปลงในภาวะไม่มีโหลด

เมื่อหม้อแปลงทำงานในภาวะไม่มีโหลด วงจรรองจะถูกเปิดวงจร ทำให้ไม่มีโหลดบนด้านรองและกระแสไฟฟ้ารองเป็นศูนย์ วงจรหลักจะมีกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด I0 ซึ่งประกอบด้วย 2 ถึง 10% ของกระแสรต กระแสไฟฟ้านี้ใช้สำหรับการสูญเสียเหล็ก (การสูญเสียจากการเปลี่ยนสภาพแม่เหล็กและการสูญเสียจากกระแสน้ำวน) ในแกนกลางและสูญเสียทองแดงเล็กน้อยในวงจรหลัก

มุมหน่วงของ I0 ถูกกำหนดโดยการสูญเสียของหม้อแปลง ด้วยค่าพลังงานปัจจัยที่ยังคงต่ำมากอยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 0.15

องค์ประกอบของกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลดและแผนภาพเวกเตอร์
องค์ประกอบของกระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด

กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด I₀ ประกอบด้วยสององค์ประกอบ:

• องค์ประกอบปฏิกิริยา (Magnetizing Component) Im

• อยู่ในส่วนที่ตั้งฉากกับแรงดันไฟฟ้าที่ประยุกต์ใช้ V₁

• สร้างฟลักซ์แกนกลางโดยไม่ส่งผลต่อการสูญเสียพลังงาน

• องค์ประกอบทำงาน (Power Component) I_w

• อยู่ในเฟสเดียวกับ V₁

• ให้พลังงานสำหรับการสูญเสียเหล็กและสูญเสียทองแดงเล็กน้อยในวงจรหลัก

ขั้นตอนการสร้างแผนภาพเวกเตอร์

• องค์ประกอบการแม่เหล็ก I_m อยู่ในเฟสเดียวกับฟลักซ์แม่เหล็ก ϕ เนื่องจากมันสร้างฟลักซ์แม่เหล็ก

• แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ E₁ และ E₂ ในวงจรหลัก/วงจรรองล่าช้ากว่าฟลักซ์ ϕ 90°

• การสูญเสียทองแดงในวงจรหลักมีน้อยมาก และกระแสไฟฟ้ารอง I2 = 0 ทำให้การสูญเสียในวงจรรองหายไป

• กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด I0 ล่าช้ากว่า V1 โดยมุม ϕ₀ (มุมค่าพลังงานปัจจัยที่ไม่มีโหลด) ตามที่แสดงในแผนภาพเวกเตอร์

• แรงดันไฟฟ้าที่ประยุกต์ใช้ V₁ ถูกวาดเท่ากับและตรงข้ามกับ E₁ เนื่องจากความแตกต่างระหว่างทั้งสองในภาวะไม่มีโหลดมีน้อยมาก

• องค์ประกอบทำงาน I_w อยู่ในเฟสเดียวกับ V₁

• กระแสไฟฟ้าที่ไม่มีโหลด I₀ เป็นผลรวมเวกเตอร์ของ I_m และ I_w

จากแผนภาพเวกเตอร์ที่วาดข้างต้น สามารถสรุปได้ว่า: