Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus
| Vrstica 1: | Vrstica 1: | ||
| + | [[Image:eele_slika_5_3_2.svg|thumb|right|Slika 5.3.2: Transformator v praznem teku]] | ||
| + | [[Image:eele_slika_5_3_3.svg|thumb|right|Slika 5.3.3 Merjenje električnih količin transformatorja v praznem teku]] | ||
| + | [[Image:eele_slika_5_3_4.svg|thumb|right|Slika 5.3.4: Nadomestna vezava a) in kazalčni diagram b) realnega transformatorja v praznem teku]] | ||
| + | [[Image:eele_slika_5_3_5.svg|thumb|right|Slika 5.3.5: Odvisnost primarnega toka transformatorja v praznem teku od primarne napetosti]] | ||
| + | |||
O neobremenjenem transformatorju ali tudi transformatorju v praznem teku govorimo takrat, ko je primarno navitje transformatorja priključeno na izvor izmenične napetosti, sekundarni krog pa '''ni sklenjen''' (slika 5.3.2). | O neobremenjenem transformatorju ali tudi transformatorju v praznem teku govorimo takrat, ko je primarno navitje transformatorja priključeno na izvor izmenične napetosti, sekundarni krog pa '''ni sklenjen''' (slika 5.3.2). | ||
| - | |||
| - | |||
<poskus> | <poskus> | ||
| Vrstica 9: | Vrstica 12: | ||
Transformator z nazivnimi podatki npr. 230 V / 12 V, 40 W priključimo prek merilnikov (sl. 5.3.3) na omrežno napetost. | Transformator z nazivnimi podatki npr. 230 V / 12 V, 40 W priključimo prek merilnikov (sl. 5.3.3) na omrežno napetost. | ||
| - | |||
| - | |||
*V primarnem navitju transformatorja je tok '''''I''<sub>0</sub>'''. | *V primarnem navitju transformatorja je tok '''''I''<sub>0</sub>'''. | ||
*W-meter kaže določeno delovno moč '''''P''<sub>0</sub>'''. | *W-meter kaže določeno delovno moč '''''P''<sub>0</sub>'''. | ||
| - | |||
</poskus> | </poskus> | ||
| Vrstica 26: | Vrstica 26: | ||
Vzrok delovne moči ''P''<sub>0</sub> so pri tem '''izgube''' v obliki '''toplotne''' energije v navitju in jedru, ki smo jih pri obravnavi realnih navitij že spoznali. | Vzrok delovne moči ''P''<sub>0</sub> so pri tem '''izgube''' v obliki '''toplotne''' energije v navitju in jedru, ki smo jih pri obravnavi realnih navitij že spoznali. | ||
| - | |||
| - | |||
<primer> | <primer> | ||
| Vrstica 35: | Vrstica 33: | ||
<latex>{P_{0Fe}} \,=\, {P_0} \,- \,{P_{0Cu}}\, =\, 18\, -\, {\rm{0,118}} \,=\, {\rm{17,88\,W}} \,=\, {\rm{99,35}}\,\%\, {P_0}</latex> | <latex>{P_{0Fe}} \,=\, {P_0} \,- \,{P_{0Cu}}\, =\, 18\, -\, {\rm{0,118}} \,=\, {\rm{17,88\,W}} \,=\, {\rm{99,35}}\,\%\, {P_0}</latex> | ||
| - | |||
</primer> | </primer> | ||
| Vrstica 50: | Vrstica 47: | ||
| - | + | ||
<pomembno> | <pomembno> | ||
| Vrstica 59: | Vrstica 56: | ||
Tok '''''I''<sub>0</sub>''' je pri nazivni primarni napetosti ''U''<sub>1</sub> '''energetskih''' transformatorjev 2 do 5 %, pri transformatorjih v '''elektroniki''' pa do 15 % '''nazivnega''' primarnega toka; njegovo odvisnost od primarne napetosti kaže slika 5.3.5. | Tok '''''I''<sub>0</sub>''' je pri nazivni primarni napetosti ''U''<sub>1</sub> '''energetskih''' transformatorjev 2 do 5 %, pri transformatorjih v '''elektroniki''' pa do 15 % '''nazivnega''' primarnega toka; njegovo odvisnost od primarne napetosti kaže slika 5.3.5. | ||
| - | |||
| - | |||
Dokler Fe jedro transformatorja ni magnetno nasičeno, naraščajo s primarno napetostjo ''U''<sub>1</sub> magnetilni tok ''I''<sub>0</sub>, magnetni pretok ''Ф'' in napetost lastne indukcije primarnega navitja ''U''<sub>i1</sub>. V področju magnetnega nasičenja Fe jedra magnetni pretok '''''Ф''''' in napetost lastne indukcije '''''U''<sub>i1</sub>''' naraščata s primarno napetostjo ''U''<sub>1</sub> bistveno '''počasneje''' kot v področju ojačevanja magnetnega pretoka, zato '''''I''<sub>0</sub>''' po prekoračitvi "meje" nasičenja (slika 5.3.5) '''narašča''' z ''U''<sub>1</sub> bistveno '''hitreje'''. Večja prekoračitev meje nasičenja je zaradi močnega segrevanja navitja za transformator lahko usodna. | Dokler Fe jedro transformatorja ni magnetno nasičeno, naraščajo s primarno napetostjo ''U''<sub>1</sub> magnetilni tok ''I''<sub>0</sub>, magnetni pretok ''Ф'' in napetost lastne indukcije primarnega navitja ''U''<sub>i1</sub>. V področju magnetnega nasičenja Fe jedra magnetni pretok '''''Ф''''' in napetost lastne indukcije '''''U''<sub>i1</sub>''' naraščata s primarno napetostjo ''U''<sub>1</sub> bistveno '''počasneje''' kot v področju ojačevanja magnetnega pretoka, zato '''''I''<sub>0</sub>''' po prekoračitvi "meje" nasičenja (slika 5.3.5) '''narašča''' z ''U''<sub>1</sub> bistveno '''hitreje'''. Večja prekoračitev meje nasičenja je zaradi močnega segrevanja navitja za transformator lahko usodna. | ||
Redakcija: 18:13, 11. julij 2010
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_5_3_2.svg", 651);)
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_5_3_3.svg", 745);)
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_5_3_4.svg", 970);)
![](javascript: loadPicture("Eele_slika_5_3_5.svg", 801);)
O neobremenjenem transformatorju ali tudi transformatorju v praznem teku govorimo takrat, ko je primarno navitje transformatorja priključeno na izvor izmenične napetosti, sekundarni krog pa ni sklenjen (slika 5.3.2).
Poskus 5.3.1:
Transformator z nazivnimi podatki npr. 230 V / 12 V, 40 W priključimo prek merilnikov (sl. 5.3.3) na omrežno napetost.
- V primarnem navitju transformatorja je tok I0.
- W-meter kaže določeno delovno moč P0.
Kljub temu da ni odjema moči na sekundarni strani transformatorja, le-ta obremenjuje izvor napetosti z navidezno močjo:
Vzrok delovne moči P0 so pri tem izgube v obliki toplotne energije v navitju in jedru, ki smo jih pri obravnavi realnih navitij že spoznali.
Primer:
Pri transformatorju s primarno nazivno napetostjo U1 = 230 V smo z vezavo merilnikov po sliki 5.3.3 izmerili v praznem teku transformatorja I0 = 0,22 A in P0 = 18 W ter z Ω-metrom upornost primarnega navitja RCu = 2,43 Ω. Izračunaj in primerjaj med seboj izgube v navitju in Fe jedru!
Izgube moči v bakrenem navitju so v praznem teku v primerjavi z izgubami v železnem jedru energetskih transformatorjev praviloma zanemarljive. Ker se navedeno razmerje ne spremeni tudi po obremenitvi transformatorja, velja:
- Z merjenjem izgubne moči transformatorja v praznem teku dejansko merimo izgubno moč v železnem jedru.
Ob zanemarjanju izgub v navitju in delnega stresanja magnetnega pretoka zunaj jedra ter ob upoštevanju izgub v jedru lahko narišemo poenostavljeno nadomestno vezavo realnega transformatorja (slika 5.3.4 a) in pripadajoči kazalčni diagram (slika 5.3.4 b).
- Izmenični krog z realnim neobremenjenim transformatorjem ima lastnosti vzporednega ohmsko- induktivnega kroga (0 < φ < 90 °).
Tok I0 je pri nazivni primarni napetosti U1 energetskih transformatorjev 2 do 5 %, pri transformatorjih v elektroniki pa do 15 % nazivnega primarnega toka; njegovo odvisnost od primarne napetosti kaže slika 5.3.5.
Dokler Fe jedro transformatorja ni magnetno nasičeno, naraščajo s primarno napetostjo U1 magnetilni tok I0, magnetni pretok Ф in napetost lastne indukcije primarnega navitja Ui1. V področju magnetnega nasičenja Fe jedra magnetni pretok Ф in napetost lastne indukcije Ui1 naraščata s primarno napetostjo U1 bistveno počasneje kot v področju ojačevanja magnetnega pretoka, zato I0 po prekoračitvi "meje" nasičenja (slika 5.3.5) narašča z U1 bistveno hitreje. Večja prekoračitev meje nasičenja je zaradi močnega segrevanja navitja za transformator lahko usodna.
- Transformator mora biti konstruiran tako, da pri magnetilnem toku I0, ki ga požene nazivna primarna napetost U1N, ne deluje v nasičenju.
- Transformatorja ne smemo priključiti na napetost, ki je višja od nazivne primarne napetosti.
 5.3 Realni transformator
| 5.3.2 Realni transformator z obremenitvijo
|
