ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, Λειτουργία μετασχηματιστών με φορτίο ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, Ορίζει τη μεταβολή της τάσεως του δευτερεύοντος του μετασχηματιστή από τη λειτουργία χωρίς φορτίο στη λειτουργία με το κανονικό φορτίο του, για ορισμένο συντελεστή ισχύος του φορτίου και σταθερή τάση πρωτεύοντος, την ονομάζαμε διακύμανση τάσεως και την εκφράζομε ως ποσοστό επί τοις εκατό της τάσεως του δευτερεύοντος με το κανονικό φορτίο.

Χαρακτηριστική φορτίου · Πτώση τάσεως. Κάθε ένα από τα δυο τυλίγματα ενός μετασχηματιστή έχει ορισμένη ωμική αντίσταση και δημιουργεί ορισμένη ροή σκεδάσεως (Φ1σ και Φ2σ στο σχήμα (α)). Αποτέλεσμα αυτών είναι, όταν ο μετασχηματιστής εργάζεται με φορτίο, να δημιουργείται σε κάθε τύλιγμα του μια ωμική και μια αυτεπαγωγική (λόγω της ροής σκεδάσεως) πτώση τάσεως. Συνεπώς η τάση U2 με φορτίο δεν είναι ποτέ ακριβώς ίση με την τάση του δευτερεύοντος χωρίς φορτίο. Δηλαδή η U2 με φορτίο δεν είναι ακριβώς ίση με U1/Κ. σχήμα (α)

Τη μεταβολή της τάσεως του δευτερεύοντος του μετασχηματιστή από τη λειτουργία χωρίς φορτίο στη λειτουργία με το κανονικό φορτίο του, για ορισμένο συντελεστή ισχύος του φορτίου και σταθερή τάση πρωτεύοντος, την ονομάζαμε διακύμανση τάσεως και την εκφράζομε ως ποσοστό επί τοις εκατό της τάσεως του δευτερεύοντος με το κανονικό φορτίο. Επειδή στη λειτουργία χωρίς φορτίο, η τάση του δευτερεύοντος είναι ίση με την ηλεκτρεγερτική του δύναμη, για τη διακύμανση τάσεως έχομε: Όσο μικρότερη είναι η διακύμανση τάσεως, τόσο ποιοτικά καλύτερος είναι ο μετασχηματιστής. Στους μετασχηματιστές μέσου και μεγάλου μεγέθους, η διακύμανση τάσεως είναι κάτω του 5%.

Χαρακτηριστική φορτίου ενός μετασχηματιστή ονομάζαμε την καμπύλη, η οποία δείχνει πώς μεταβάλλεται η τάση του δευτερεύοντος του, όταν μεταβάλλεται το φορτίο του, με σταθερή τάση του πρωτεύοντος και σταθερό συντελεστή ισχύος του φορτίου. Το σχήμα (β) δίνει τις χαρακτηριστικές φορτίου ενός μετασχηματιστή για τρεις διαφορετικούς συντελεστές ισχύος του φορτίου, δηλαδή για συν φ2 = 0,8 χωρητικό, για συν φ2 = 1 και για συν φ2 = 0,8 επαγωγικό. Γενικά η τάση με φορτίο είναι χαμηλότερη της τάσεως χωρίς φορτίο. Είναι όμως δυνατό να παρουσιασθεί και μεγαλύτερη τάση, όταν το φορτίο είναι πολύ χωρητικό (π.χ. πυκνωτής). σχήμα (β)

Παράδειγμα. Να υπολογισθεί η διακύμανση τάσεως του μετασχηματιστή, ο οποίος έχει χαρακτηριστικές φορτίου τις καμπύλες του σχήματος (β), αν το κανονικό του φορτίο είναι Ι2Ν = 50 Α. Λύση. Για συν φ2 = 0,8 επαγ Για συν φ2 = 1 Για συνφ2 = 0,8 χωρ. Σημειώνομε ότι στο διάγραμμα του σχήματος (β), επειδή η πτώση τάσεως στους μετασχηματιστές είναι πολύ μικρή (συνήθως δεν υπερβαίνει το 5%), η βαθμολόγηση του άξονα των τάσεων έχει αρχίσει από τα 200 V. Αυτό πρέπει πάντοτε να το προσέχομε, για να μην παρασυρόμαστε σε ψεύτικες εντυπώσεις, σχετικά με την ποσοστιαία μεταβολή ενός μεγέθους (π.χ. εδώ της τάσεως U2 ).