Struktura

Transformátor při zatížení

Jednofázový transformátor - chod při zatížení

Tato lekce se zabývá chodem jednofázového transformátoru při zatížení.

Princip činnosti chodu transformátoru při zatížení

Transformátor pracuje při zatížení tehdy, jestliže se jeho vstupní vinutí  připojí ke zdroji střídavého napětí a k výstupnímu vinutí se připojí zátěž. Zátěž může být činná, indukční, kapacitní. V praxi se nejčastěji vyskytuje zátěž induktivního charakteru. U skutečného transformátoru je třeba respektovat nejen magnetizační proud, ale i činné odpory obou vinutí a rozptylový magnetizační tok.

Náhradní schéma transformátoru při zatížení

Obr. 1: Náhradní schéma [1]

 

Obr. 2: Fázorový diagram [2]

Poznámky:

  • Při zatížení prochází výstupním vinutím zatěžovací proud I2, který vyvolá vznik magnetického toku Φ2, který má opačný směr než magnetický tok Φ1, který je vybuzen proudem I1.
  • Kolem výstupního vinutí se uzavírá rozptylový magnetický tok Φ.
  • Magnetickým obvodem prochází magnetický tok Φ2v. Pak: Φ2 = Φ2v + Φ2σ.
  • Výsledný magnetický tok Φ určuje velikost indukovaného napětí: Φ = Φ1v - Φ2v.
  • Proud naprázdno nezávisí na zatížení: I1 = -I21 + I0 = -I21 + IFe + Iμ.
  • Z náhradního schématu zjistíme napěťové poměry na výstupní straně: U21 = Ui21 +R21  I21 + jX21σ  I21.
  • Výstupní napětí U21 je menší než napětí Ui21 o úbytky napětí na rezistoru R21 a rozptylové reaktanci X21σ..
  • Při kreslení fázorového diagramu vycházíme z požadovaných hodnot veličin na výstupní straně transformátoru, což jsou U2, I2, cosφ2, P2, l, apod.

Zatěžovací charakteristika

Je grafická závislost U2 = f (I2) při cos φ = konst. a je velmi důležitá.

obrazek

Obr. 3: Srovnání zatěžovacích charakteristik rozptylových a síťových transformátorů [1]

Tvrdost charakteristiky závisí na napětí nakrátko uk% a cos φk.

 

Zdroje

Obrázky

[1] STÝKALA, Vítězslav. fei1.vsb.cz [online]. [cit. 2014-6-19]. Dostupný na www: http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/Bakalarske_FS/prednasky/sylab_TRANS1_bc%20FS.pdf

[2] Archiv autora.

Opakování

Co je to chod transformátoru při zatížení?

Co je to rozptylová reaktance?

Nakresli náhradní schéma transformátoru při zatížení?

Popiš jednotlivé položky v náhradním schématu.

Fázorový diagram transformátoru při zatížení.

Na kterých veličinách závisí velikost indukovaného napětí ve vinutí transformátoru při zatížení?

Logolink