Transzformátornál a primer oldalon mindig van áram?

Abszolút zagyvaságokat írsz, tehát teljesen hibás az elképzelésed a transzformátor működéséről! Inkább elmagyarázom az alapokat:

1. A primer oldalon van a gerjesztőáram, ami általában csekély az üzemihez képest, kivéve ha a transzformátor nem egy teljesítmény-rezgőkör induktivitása is egyben.

2. A gerjesztőáramra lineárisan szuperponálódik a munkaáram, mely pontosan az áttétel arányában azonos a szekunder árammal. Vegyük észre, hogy a primer és szekunder áram 100% kioltják egymás mezejét, így a trafó mágnesezéséért csakis a gerjesztőáram a felelős.

3. A primer és szekunder oldali feszültség a tekercsek menetarányaival (és részben a szórással) adott, és ez első megközelítésben nem függ a frekvenciától. Egy gyakorlatilag megkonstruálható transzformátor két-három nagyságrendnyi sávszélességgel bír, tehát alkalmas a poliharmonikus feszültségek/áramok átváltására.

4. A transzformátor maximális áramát (vagy átvitt teljesítményét) a tekercselés ellenállása és az melegedés elfogadható mértéke határozza meg.

5. A vasmagos transzformátorok maximális üzemi feszültségét a használt frekvencia (és az azzal kiváltott átmágnesezési veszteségek, szórás, stb.) határozza meg.

Hibaigazítás és kiegészítés:

1. Helyesen: "... kivéve ha a transzformátor egy teljesítmény-rezgőkör induktivitása is egyben." (Ilyenkor a transzformátor jelentős hatású légréssel vagy vasmag nélkül készül, ami az energiaakkumuláló készséget biztosítja.)

2. A gyakorlatban a primer/szekunder áramok nem semlegesítik egymást teljesen, ezt a jelenséget nevezzük a transzformátor szórásának. Ennek a hatása olyan, mintha egy induktivitást kapcsolnánk sorba a fogyasztóval.

3. Jó például szolgálnak erre az elektroncsöves audiorendszerek lemezmagos transzformátorai.

4. Erre tipikus példa erre némely ponthegesztő berendezés méretezése.

5. Na meg persze a szigetelés...

Egy tehetséges konstruktőr szakmai útmutatásai az alacsony-frekvenciás vasmagos transzformátorok méretezéséhez:

[link]

Bezzeg milyen könnyű dolgom lett volna, ha én innen tanulhattam volna meg az alapokat...

[link]

Vess egy pillantást a transzformátor helyettesítő ábrájára. Látni fogod, hogy akár ott a terhelés (Zt) akár nincs, a tekercsen akkor is folyik áram. Ezt az áramot lényegében a vasmag mágneses vesztesége (Rv) és az indukált feszültség (Ui) határozza meg.

Az R1 (rézveszteség) és az Xs (szórt induktivitás) értékével többnyire nem foglalkozunk.

#7 (05:54) írta:

A névleges teljesítményen túl nem tud növekedni a primer áram, mert a vasmag telítődik, több fluxusra nem képes, hiába nő a szekunder áram. De ettől még a szekunder oldalt le tudod égetni.

Válasz:

Ez így megfogalmazva egy orbitális baromság! A "névleges" teljesítménynek semmi köze sincs a fizikai áteresztőképességhez.

A vasmag telítése a terhelés növekedésével éppenhogy csökken, hisz az a feszültség-összetevő amely a primer tekercs ohmos ellenállására esik, nem járulhat hozzá a vasmag gerjesztéshez. Az átvitt teljesítménynek csakis a tekercsek ohmos ellenállása, vagy az áram okozta túlmelegedés szab határt.

A transzformátor "névleges" teljesítményét a gazdaságossági és/vagy a belső ellenállással szemben támasztott szempontok alapján határozzuk meg.

7

„A névleges teljesítményen túl nem tud növekedni a primer áram, mert a vasmag telítődik, több fluxusra nem képes, hiába nő a szekunder áram.”

Ez így nem helyes. Ha túlterheled a szekunder oldalt, akkor a primeráram is nagyobb lesz névlegesnél, a szekunder oldal rövidrezárásakor pedig a primeráram lényegesen nagyobb lesz a névlegesnél. Túlterheléskor valamelyest csökken az indukció, mert a nagyobb primeráram nagyobb feszültséget ejt a primertekercsen, ezért az indukált feszültség csökken, emiatt az indukció is csökken. Rövidrezáráskor az indukció az eredeti értéknek közel a felére csökken, nézd meg a rövidrezáráskor érvényes, egyszerűsített helyettesítőképet.

A vasmag akkor telítődik, ha a primerfeszültséget egy bizonyos érték fölé növeled. Ilyenkor a szekunder feszültség, már nem növekszik arányosan a primerfeszültséggel.

„Ha jól sejtem, üresjáratban a primer oldalon a cos fáziseltolódás közel se 1, az önindukció miatt, és az önindukció miatt nem túl nagy az áram.”

Üresjáratban a transzformátor nagy induktivitásként viselkedik, ekkor a primeráram erősen induktív jellegű, a cosφ kicsi.

„Aztán a terhelés növelésével a cos fáziseltolódás nő, egyre közelít 1-hez.”

Terheléskor elsősorban a terhelés jellege határozza meg a primeroldali cosφ-t, de függ a transzformátor jellemzőitől is. Ha a fázisszög nagy, akkor a cosφ kicsi, ha a fázisszög kicsi, akkor a cosφ közel van az 1-hez (cosφ90°=0, cosφ0°=1).