Hilfsblätter zu Grundlagen der Elektrotechnik III - FB E+I: Home

Im Leerlauf gilt mit sehr guter Näherung:
U ≈ (3.20)
1 : U 2 w1
: w 2
Der Leerlaufstrom I0 beträgt nur einen Bruchteil des Nennstromes. Er kann in seine Blindkomponente,
den Magnetisierungsstrom Iµ, und die Wirkkomponente IFe zerlegt werden. IFe beträgt rd.
10% von I0 und dient zur Deckung der Eisenverluste.
Spannung und Magnetisierungsstrom des Transformators sind über die Dynamoblechkennlinie
miteinander verknüpft. Dies bedeutet bei Nenninduktionen im Eisen von 1,5 bis 1,7 T wegen der
magnetischen Sättigung eine nichtlineare Zuordnung zwischen Φh und Iµ.
Die harmonische Analyse der Stromkurve ergibt neben der Grundschwingung ungeradzahlige
Oberschwingungen mit nach der Ordnungszahl abnehmenden Amplituden.
Grob gilt der Zusammenhang:
I 1
ν 7 : Iν5
: Iν3
: Iν
= 1 : 2:
4:
8
(3.21)
Flußdichte B in T
2,5
2
1,5
1
0,5
0
H · 0,01
H · 0,01
0 100 200 300 400 500
magn. Feldstärke H in A/cm
1 warmgewalztes Elektroblech 0,5 mm v10 = 3 W/kg
2 kornorientiertes Blech 0,35 mm v10 = 0,45 W/kg
Gleichstrom-Magnetisierungskurven
Schaltet man einen leerlaufenden Transformator mit seiner Primärwicklung an das Netz, so stellt
sich der stationäre Leerlaufstrom erst nach dem Abklingen eines elektromagnetischen Ausgleichsvorganges
ein. Vernachlässigt man netzseitige Spannungsabfälle, so entspricht der Schaltvorgang
dem Zuschalten der starren Netzspannung auf eine Spule mit dem Wicklungswiderstand R1.
u1 = 2 ⋅ U1
⋅sin(
ωt
+ α)
(3.22)
Es gilt die Spannungsgleichung:
u1
di1
= R1
⋅ i1
+ L1
⋅
dt
dΦ1t
= R1
⋅ i1
+ w1
⋅
dt
(3.23)
Für den Verlauf des Flusses gilt:
R1
2 ⋅ U1
Φ 1 t = − Φ1
⋅ cos(
ωt
+ α)
+ Φ1
⋅ cos α + Φ rem − ⋅ ∫ i1
dt mit = Φ1
(3.24)
w
ω⋅
w
G. Schenke, 1.2004 Grundlagen der Elektrotechnik III FB Technik, Abt. E+I 31
1
1
1
2
1