Трансформатордың бос жүріс режимі

Бұл жұмыс режімінде трансформатордың бірінші орамасы   кернеудегі айнымалы тоқтағы корек көзіне жалғанады, ал екінші орама ашық түрде болады 1.3 суретте келтірілген. Келген кернеудің әсерінен бірінші орамадан трансформатордың бос жүріс тогы деп аталатын   тогы жүреді. Трансформаторлар негізінен   бос жүріс тогы аз болатындай етіп, яғни трансформатордың (номинал) толық жүктеме кезіндегі бірінші орамадағы токтан   барлығы 2,5-10% құрайтындай етіп қималайды.

           тогы синусоидалы өзгеретін магнит ағынын қоздырады. Бұл ағынды екі ағындардың қосындысы ретінде көрсеткен тиімді:

        1) болат магниттік өткізгішіне және бірінші және екінші орамалардың өткізетін тарамдарына тұйықтайтын негізгі магнит ағынымен  ; 

         2) ауамен тұйықтайтын және екінші тарамдарымен өтетін  шашырау ағынымен. 

          негізгі магнит ағыны және   шашырау ағыны бірдей сол бірінші ораманың   магниттеуші күшімен қоздырылады. Бірақ та   ағыны ауа арқылы тұйықталады, ол осы ағынның жолындағы магниттік кедергінің басым бөлігін құрайды.

1.3  сурет - Трансформатордың бос жүріс режімі

1.3 сурет  - Трансформатордың бос жүрісі сұлбасы

        Сондықтан шашырау ағынының шамасы бойынша аз және оны бірінші ораманың тогына пропорцианал деп есептеуге болады және онымен фаза бойынша сәйкес келеді. Болаттың магниттік өткізгішіне тұйықталатын негізгі ағынға осындай пропорционалдық байқалмайды. Бос жүріс режімі үшін трансформатордың векторлық диаграммасын тұрғызғанда, алғашқы мәні ретінде негізгі магнит ағынның   векторын қабылдаймыз 1.4 суретте көрсетілген. Магниттік шығындардың негізінде бос жүріс тогы   магниттік өткізгіште   ағынын фаза бойынша   бұрышқа озады.

        Шашырау ағыны   фаза бойынша токпен   дәл келетін вектормен кескінделеді. Бірінші және екінші орамалардағы негізгі магнит ағынымен индукцияланған электрлік қозғаушы күштері (ЭҚК).

                                                                                                 (1.1)

1.4  сурет - Бос жүріс режіміндегі трансформатордың векторлық диаграммасы 

        Бұл ЭҚК   ағыныннан төрттен бір бөліктегі периодқа қалып отырады. Бірінші орамада индукцияланған ЭҚК.   шашырау ағынынан   осы ағыннан төрттен бір бөлікке қалып отырады. Өйткені екінші орамадағы ток нөлге тең (орама ажыратылған), онда бос жүріс режімінде осы ораманың ұштарындағы кернеу  индукцияланған ЭҚК   тең.

        Бірінші орамаға келген кернеу  негізгі ағынмен индукцияланатын   ЭҚК және шашырау ағынымен индукцияланатын   шашырау ЭҚК,  теңестіреді және де бірінші орамадағы   активті кедергідегі кернеудің түсуін компенсациялайды

                                                                                        (1.2)

          шашырау ағыны, онымен индукцияланған ЭҚК  трансформатордың бірінші орамындағы токпен пропорционал. Шашырау ағынының әрекетімен негізделген бірінші орамаға индуктивті кедергі   деген түсінігін енгізе отырып,   векторды шамасы бойынша онымен тең және бағыты бойынша қарсы индуктивті кернеу түсу векторымен  (айнымалы ток тізбектеріндегі шарғыларға ұқсас орындалады) ауыстыруға болады. Онда (1.2) теңдеуін келесі түрде келтіруге болады:

                                                                                   (1.3)

        (1.3) теңдеуі арқылы 1.4, а суретте  векторы тұрғызылды. Айта кететін жайт, нақты трансформаторлардағы   және   шамалары  кернеудің азғантай бөлігін құрайды, сондықтан   деп жеткілікті дәлдікпен қабылдауға болады. Бұл қатынастан және формуладан   трансформатордың негізгі магнит ағыны   келген кернеуге   пропорционалды екенін көреміз.

                                                                                                      (1.4)

        Бос жүріс кезінде екінші ораманың сығымдау ұштарындағы   кернеуі, онда индукцияланған   ЭҚК тең, ал   ЭҚК шамасы бойынша   кернеуінен азғантай өзгеше, онда трансформациялау еселігін бос жүріс кезінде трансформатордың бірінші және екінші орамаларындағы кернеулерінің қатынасы ретінде анықталады:

                                                                                                              (1.5)

        Жасалған ескертпелерді ескеріп, бос жүріс режіміндегі трансформатордың векторлық диаграммасы 1.4 суретте көрсетілген түрге ие болады.