Osnove elektrotehnike II, udžbenik - Ljubomir Malešević

158 OSNOVE ELEKTROTEHNIKE II
Ta približna nadomjesna shema vrijedi i za rad transformatora pri visokim frekvencijama.
8.3.3. Svojstva transformatora
Bitna obilježja transformatora, posebno u području elektroenergetike, jesu regulacija napona i
korisnost.
Regulacija napona
Ako je primarni napon trafa ugođen tako da se osigura puno opterećenje trošila, sekundarni napon tada
je nazivni napon (nominalni, pogonski). Kada se trošilo odspoji, trafo je neopterećen, odnosno radi u
uvjetima praznog hoda. Sekundarni napon mijenja se zbog promjene pada napona na otporima svitaka
i rasipnim reaktancijama. Od interesa je odrediti mjeru promjene sekundarnog napona između dvaju
graničnih slučajeva, neopterećenog i potpuno opterećenog trafa, uz zadržanu fiksnu vrijednost
primarnog napona. Ta se mjera izražava u postotcima i zove se regulacija napona RU (%). Dana je
izrazom:
U
2
U
Ph 2n
RU (%) 100 , (8-48)
U
2n
gdje su U2n i U2Ph nazivni, odnosno napon praznog hoda na sekundaru. Gornja relacija za
aproksimativne nadomjesne krugove reducirane na primarnu i sekundarnu stranu jest:
U1n
U
U nU
2n
1n
2n
RU(%) 100
, RU(%)
n
100
, (8-49)
nU
U
2n
gdje su U1n i U2n nazivni naponi primara i sekundara (n U1/U2 zbog gubitaka u trafu).
Vrijednost RU idealnog trafa jednaka je nuli. Općenito se želi postići što manji iznos regulacije
napona.
Korisnost
Općenito je korisnost Piz
/ Pul
. Pri prijenosu snage s primara na sekundar nastaju gubitci u bakru i u
željezu (histereza + vrtložne struje), pa se korisnost može izraziti izrazom:
P
P P
iz
cu
Fe
2n
iz
. (8-50)
P
Za neki magnetski tok i radnu frekvenciju gubitci zbog vrtložnih struja bitno se reduciraju
lameliranjem jezgre. Gubitci histereze ovise o odabranom materijalu, odnosno magnetskoj
karakteristici. Magnetiziranje jezgre izvrši se već pri maloj struji, pa magnetski tok u jezgri ostaje
praktički konstantan za sve uvjete opterećenja trafa u normalnoj eksploataciji. Dakle, gubitci u jezgri u
biti su konstantni i zovu se fiksni gubitci.
2
Gubitci u bakru ovise o kvadratu struja kroz primarni i sekundarni svitak ( P
2
Cu
I1
RCu
I
1 2
RCu
).
2
Njihov iznos raste s porastom opterećenja trafa, pa predstavljaju promjenljive gubitke. Za primjer
2
2
'
P I n R I R .
nadomjesne sheme dani su izrazom: Cu 2 Cu eq 2 Cu eq
Izlazna snaga trafa reduciranoga na primar je
'
2
P
'
2
iz
U
'
2
I
'
2
cos
, pa je:
' '
U
2I
2
cos
. (8-51)
U I cos
I R P
2
'
2
Cueq
Fe