- primer tekercsre kapcsolt váltakozó feszültség:
- tekercsek menetszáma: N1, N2
- fluxus: Φ
U1=N1*ΔΦ/Δt
U1=N1*ΔΦ/Δt
a fluxus változás mindkét tekercsben azonos, ezért:
U1/U2=N1/N2=a (áttétel)
|
Az egyfázisú transzformátorok szerkezete |
- vasmag
- tekercselés (primer és szekunder tekercs) |
Vasmag:
- kis széntartalmú, 3-4% szilíciummal ötvözött vaslemez
- az örvényáramok csökkentése miatt lemezelés, lemezek vastagsága 0,35 mm-0,5 mm
- a lemezek vékony lakkréteggel szigetelve egymástól, szigetelő réteg vastagsága kb. 0,01 mm
A vasmag szokásos alakjai a képen látható.
Tekercselés:
- a tekercselés anyaga réz (legalább 99,9% Cu)
- a tekercselőhuzal szigetelése műanyagbázisú lakk (zománcszigetelés, vastagsága 0,02-0,04 mm)
- csévetestre sorokba tekercselik, sorok között szigetelés
A tekercsek elrendezése a képen látható.
|
 |
A transzformátor üzemállapotai |
Transzformátor üresjárása:
- a szekunder tekercs áramköre nyitott, az áram nulla I2=0
- a primer üresjárási árama I1,0 az I1 névleges értékénél jóval kisebb (annak mintegy 2-12%-a)
- fázistényező kicsi, cos φ=0,1 (erősen induktív jellegű)
- nincs leadott teljesítmény: P2=0 (a felvett teljesítmény mind veszteség)
- a felvett teljesítmény: P1,0=P1tekercs+Pvas (P1tekercs=~0)
- a szekunder tekercsben nincs feszültségesés: U2= Ui (indukált fesz.)
A transzformátor terhelése:
- a szekunder oldalon fogyasztó zárja az áramkört
- az I2 áram csökkenteni igyekszik a fluxus változást, erre a primer oldali I1 áramerősség növekedésével válaszol (áramfelvétel arányos a terhelő árammal)
- az energia megmaradás elvéből S1=S2 felírható: U1*I1= U2*I2 átrendezve: U1/U2=I2/I1
- Tehát egy meghatározott teljesítmény átvitelekor a transzformátor áramai fordítottan arányosak a feszültségekkel.
- a fázistényező cos φ=1 (ha a terhelés ohmos)
- a transzformátorban keletkező veszteség: Pv= Pvas + P1tekercs + P2tekercs
- a transzformátor hatásfoka: η= 100*P2/P1=100* P2/(P2 +Pv)
- a hatásfok értéke a névleges teljesítménytől függ:
70% érték 1-10 VA teljesítményen
99% érték 1-10 MVA teljesítményen
A transzformátorok rövidzárási üzemállapota:
- a terhelő impedancia Zt=0
- a szekunder kör I2zárlat áramerőségét csak a tekercs ellenállása, szórási reaktanciája és a rövidzár vezeték ellenállása korlátozza
- a primer áram is megnövekszik: I1zárlat =I2zárlat (ez az áram 10-30 szorosa a névlegesnek)
- a szekunder kapocsfeszültség U2=0
A drop, százalékos rövidzárási feszültség: ε=100*U1zár/U1n U1zárlat=Udrop ha az I1zárlat=Inévleges
|
|
