Biến áp ở trạng thái không tải

Chế độ hoạt động không tải của biến áp

Khi biến áp hoạt động trong điều kiện không tải, cuộn dây thứ cấp được mở mạch, loại bỏ tải ở phía thứ cấp và dẫn đến dòng điện thứ cấp bằng không. Cuộn dây sơ cấp mang một dòng điện không tải nhỏ I0, chiếm từ 2 đến 10% của dòng điện định mức. Dòng điện này cung cấp tổn thất sắt (tổn thất do hysteresis và dòng xoáy) trong lõi và tổn thất đồng tối thiểu trong cuộn dây sơ cấp.

Góc pha trễ của I0 được xác định bởi tổn thất của biến áp, với hệ số công suất rất thấp - dao động từ 0,1 đến 0,15.

Các thành phần của dòng điện không tải và sơ đồ vectơ
Thành phần của dòng điện không tải

Dòng điện không tải I₀ gồm hai thành phần:

• Thành phần phản kháng (thành phần tạo từ) Im

• Trực giao với điện áp áp dụng V₁

• Tạo ra từ thông lõi mà không tiêu thụ công suất

• Thành phần hữu công (thành phần công suất) I_w

• Đồng pha với V₁

• Cung cấp tổn thất sắt và tổn thất đồng sơ cấp tối thiểu

Các bước xây dựng sơ đồ vectơ

• Thành phần tạo từ I_m đồng pha với từ thông ϕ, vì nó tạo ra từ thông tạo từ.

• Điện áp cảm ứng E₁ và E₂ trong cuộn dây sơ cấp/thứ cấp chậm pha so với từ thông ϕ 90°.

• Tổn thất đồng sơ cấp là không đáng kể, và dòng điện thứ cấp I2 = 0, loại bỏ tổn thất thứ cấp.

• Dòng điện không tải I0 chậm pha so với V1 theo góc ϕ₀ (góc hệ số công suất không tải), như được mô tả trong sơ đồ vectơ.

• Điện áp áp dụng V₁ được vẽ bằng và ngược chiều với E₁, vì sự khác biệt giữa chúng khi không tải là không đáng kể.

• Thành phần hữu công I_w đồng pha với V₁.

• Dòng điện không tải I₀ là tổng vectơ của I_m và I_w.

Từ sơ đồ vectơ được vẽ ở trên, các kết luận sau đây được đưa ra: