1-Phasen-Transformator

Verhalten unter Last
(c) Friedrich Sick
1-trafo-2
Die Vorgänge im belasteten Transformator sind relativ komplex und lassen sich vereinfacht so beschreiben (vergl. mit nebenstehender Skizze):

  • Der Magnetisierungsstrom Io erzeugt im Eisenkern ein magnetisches Wechselfeld (Hauptfeld)

  • Dieses Wechselfeld erzeugt in der Sekundärspule eine Wechselspannung U2

  • Bei Belastung schwächt der Strom der Sekundärspule das magnetische Hauptfeld, da er selbst ein magnetisches Gegenfeld erzeugt. (Lenz´sche Regel)

  • Durch die Schwächung des Hauptfeldes wird die Selbstinduktionsspannung Uo in der Primärwicklung kleiner und damit auch ihr Blindwiderstand.

  • Damit nimmt die Primärspule einen höheren Strom I1 auf, so dass das Hauptfeld wieder seinen ursprünglichen Wert annimmt.

  • Durch die entgegengesetzte Richtung der Magnetfelder in Primär- und Sekundärspule werden ein Teil von ihnen veranlasst, das Eisen zu verlassen. Es bilden sich magnetische Streufelder um den Transformator.

  • Diese Streufelder durchsetzten jeweils nur eine Spule und rufen in dieser eine Selbstinduktionsspannung Ug hervor. Damit wirken die Wicklungen wie Drosselspulen und das Übersetzungsverhältnis der Spannungen entspricht nicht mehr dem der Windungszahlen.

  • Der Transformator verhält sich also ausgangsseitig wie eine Spannungsquelle mit ohmschen und induktiven Innenwiderstand. (Siehe Ersatzschaltbild!)
  • Belasteter 1-Phasen-Trafo
    1p-tr-21
  • Ersatzschaltbild (vereinfacht)
    1p-tr-22