ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, Η ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ ΣΤΟΧΟΣ : Ο μαθητής να μπορεί να, (α) σχεδιάζει το ανυσματικό σχεδιάγραμμα του μονοφασικού μετασχηματιστή χωρίς φορτίο. (β) εφαρμόζει το ανυσματικό διάγραμμα μονοφασικού μετασχηματιστή χωρίς φορτίο και τις σχέσεις με τις οποίες υπολογίζεται η ΗΕΔ στο πρωτεύων και η ΗΕΔ στο δευτερεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή χωρίς φορτίο, και να λύει προβλήματα.

Λειτουργία των μετασχηματιστών χωρίς φορτίο Όταν ο μετασχηματιστής εργάζεται χωρίς φορτίο στο δευτερεύον η ένταση Ιο είναι μικρό ποσοστό της ονομαστικής του εντάσεως (1 έως 5% για τους μέτριους και μεγάλου μεγέθους μετασχηματιστές, φθάνει δε μέχρι 10% για τους μικρούς ). Άρα, είναι πολύ μικρές τόσο η ωμική πτώση τάσεως ( IοR1 ) στο πρωτεύον τύλιγμα λόγω της ωμικής αντιστάσεως του αγωγού, όσο και η αυτεπαγωγική πτώση τάσεως ( ΙοΧ1 ) λόγω της ροής σκεδάσεως. Συνεπώς στη λειτουργία χωρίς φορτίο η τάση U1 είναι ίση με μεγάλη προσέγγιση προς την ηλεκτρεγερτική δύναμη Ε1 που δημιουργείται στο πρωτεύον : U1 = E1 U2 = E2 Στο δευτερεύον τύλιγμα στη λειτουργία χωρίς φορτίο είναι :

Άρα μπορούμε να γράψομε : Δηλαδή στη λειτουργία χωρίς φορτίο του μετασχηματιστή ο λόγος των τάσεων πρωτεύοντος και δευτερεύοντος είναι ίσος με το λόγο των αριθμών σπειρών των αντίστοιχων τυλιγμάτων. Ο τελευταίος αυτός λόγος W1/W2 ονομάζεται σχέση μεταφοράς Κ του μετασχηματιστή.

Στη λειτουργία χωρίς φορτίο η ένταση Ιο έχει φασική απόκλιση φο προς την τάση U1 περίπου ίση με 900. Στην πραγματικότητα, λόγω των μαγνητικών απωλειών του μετασχηματιστή, η φο είναι μικρότερη από 900, όπως φαίνεται στο σχήμα . Η Ιο αναλύεται σε μία ένταση Ιμαγν , η οποία προκαλεί τη μαγνήτιση του πυρήνα και δεν ξοδεύει ισχύ, και σε μία ένταση Ιαπ , η οποία είναι σε φάση με την τάση U1 και δίνει την ισχύ για τις μαγνητικές απώλειες στον πυρήνα (από υστέρηση και δινορεύματα). Η Ιαπ είναι περίπου 10% της Ιο , οπότε είναι

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ 1. Ποιος είναι ο αριθμός σπειρών W1 ενός μετασχηματιστή, ο οποίος έχει W2=2000, και ο οποίος στη λειτουργία χωρίς φορτίο όταν τροφοδοτήθηκε με τάση U1=12V έδωσε U2= 120V ; Ποια η σχέση μεταφοράς του μετασχηματιστή; 2. Σε μονοφασικό μετασχηματιστή μετρήθηκαν οι τάσεις πρωτεύοντος και δευτερεύοντος χωρίς φορτίο και βρέθηκαν U1= 2800 V και U2= 220V αντίστοιχα. Αν το δευτερεύον έχει W2= 52 σπείρες, πόσες σπείρες έχει το πρωτεύον;