Provozní stavy transformátoru Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.
Transformátor může pracovat ve dvou mezních stavech – naprázdno a nakrátko. Při zvětšování zatěžovacího proudu pracuje transformátor při zatížení až do jmenovitého zatížení, stav nakrátko je mezní stav, jeho působení je nutno časově omezit. Chová se při tom jako obecný zdroj napětí, jeho vlastnosti zobrazuje zatěžovací charakteristika. Ve stavu naprázdno je svorkové napětí nejvyšší, označujeme je U0 . Při zvětšujícím se zatěžovacím proudu dochází k poklesu svorkového napětí.
Zatěžovací charakteristika transformátoru
Ve stavu naprázdno trafo odebírá pouze příkon naprázdno, který kryje ztráty v železe ( magne- tickém obvodu) P0 = PFe + PCu10 PCu10 - ztráty ve vinutí jsou zanedbatelné, neboť proud naprázdno I10 je cca 0,05 I1n . Ve stavu nakrátko nelze trafo ani provozovat, ani měřit. Musí být zajištěno jeho odpojení ochranou. Měříme příkon nakrátko Pk = ΔPCu1 + ΔPCu2 při sníženém napětí – napětí nakrátko. Sekundární vinutí je přitom zkratováno. Primárním vinutím protéká jmenovitý proud I1n .
Stav naprázdno trafa Elektrické vlastnosti lze znázornit náhradním schématem a popsat rovnicemi pomocí Kirchhoffových zákonů. Z těchto pak můžeme kreslit fázorové diagramy. Sekundárním vinutím neprotéká žádný proud, primární proud I1 = I 0
Těmto schématům odpovídají fázorové diagramy naprázdno a nakrátko
Stav nakrátko trafa Při chodu trafa nakrátko dosahují proudy až dvacetinásobku jmenovitých hodnot. Proud naprázdno lze zanedbat a platí: I1k = I 21k
Zjišťování hodnot nakrátko, proto nelze provádět při jmenovitém napětí, nýbrž při napětí sníženém. Nazývá se napětí nakrátko UK a je definováno při: - sekundáru spojeném nakrátko - primárním vinutím protéká právě jmenovitý proud I1N - je to snížené napětí UK = ZT . I1N Na štítku trafa bývá uváděné procentní napětí nakrátko u% =
K zopakování: Nakreslete zatěžovací charakteristiku trafa. Vyznačte na ní stav naprázdno a nakrátko. Definujte napětí nakrátko. Které ztráty měříme při chodu naprázdno a které při chodu nakrátko?