Transformador em Condição Sem Carga

Conheça a operação de transformador sem carga, incluindo componentes de corrente ativa e reativa, fator de potência baixo e construção do diagrama fasorial com relações de tensão e fluxo.

Edwiin

Campo: Interruptor de energia

10Year<

China

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Operação sem Carga do Transformador

Quando um transformador opera em condições de carga zero, sua bobina secundária está em circuito aberto, eliminando a carga no lado secundário e resultando em corrente secundária zero. A bobina primária carrega uma pequena corrente de carga zero $I_{0}$ , compreendendo 2 a 10% da corrente nominal. Esta corrente fornece perdas de ferro (perdas de histerese e de correntes parasitas) no núcleo e perdas mínimas de cobre na bobina primária.

O ângulo de defasagem de $I_{0}$ é determinado pelas perdas do transformador, com o fator de potência permanecendo muito baixo - variando de 0,1 a 0,15.

Transformador em Condição Sem Carga

Componentes da Corrente de Carga Zero e Diagrama Fásor
Componentes da Corrente de Carga Zero

A corrente de carga zero $I 0$ compreende dois componentes:

Componente Reativo (Magnetizante) $Im$

Em quadratura com a tensão aplicada $V 1$
Gera fluxo de núcleo sem consumo de energia

Componente Ativo (Potência) $I w$

Em fase com $V 1$
Fornece perdas de ferro e perdas menores de cobre na bobina primária

Etapas de Construção do Diagrama Fásor

O componente magnetizante $I m$ está em fase com o fluxo magnético ϕ, pois gera o fluxo magnetizante.
As EMFs induzidas $E 1$ e $E 2$ nas bobinas primária/secundária estão defasadas em 90° em relação ao fluxo ϕ.
As perdas de cobre na bobina primária são desprezíveis, e a corrente secundária $I2 = 0$ , eliminando as perdas secundárias.
A corrente de carga zero $I0$ está defasada em relação a $V1$ pelo ângulo ϕ₀ (ângulo do fator de potência de carga zero), conforme ilustrado no diagrama fásor.
A tensão aplicada $V 1$ é desenhada igual e oposta a $E 1$ , pois a diferença entre elas sob carga zero é desprezível.
O componente ativo $I w$ está alinhado em fase com $V$ ₁.
A corrente de carga zero $I 0$ é a soma fasorial de $I m$ e $I w$ .