Iz e-ELEKTROTEHNIKA plus
Redakcija: 11:54, 22. januar 2010
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).
Slika 5.3.2: Transformator v praznem teku
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.
Slika 5.3.3 Merjenje električnih količin transformatorja v praznem teku
- V primarnem navitju transformatorja je tok I0.
- W-meter kaže določeno delovno moč P0.
Kljub temu, da na sekundarni strani transformatorja ni odjema moči, 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:
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 Po = 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 zanemaritvi 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).
Slika 5.3.4: Nadomestna vezava a) in kazalčni diagram b) realnega transformatorja v praznem teku
- 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.
Slika 5.3.5: Odvisnost primarnega toka transformatorja v praznem teku od primarne napetosti
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
|
