변압기 부하 변화에 따른 권선의 전류변화 및 철심의 자속변화

1. 2차측 무부하시 1차전류 및 철심의 자속

변압기의 동작 원리를 이해하기 위해서는 2차측 무부하시의 1차 전류 및 철심의 자속 변화를 살펴보는 것이 중요하다. 변압기의 무부하 상태란 2차측에 아무런 부하가 연결되지 않은 상태를 말하며, 이때 2차측 권선에 흐르는 전류는 0이 된다. 하지만 1차측에서는 여전히 전류가 흐르게 되는데, 이는 변압기 내부에서 자속을 발생시키기 위한 필수적인 현상이다. 변압기에서 전류가 흐를 때, 1차측에는 교류 전원이 공급되고, 이에 따라 1차 권선에 전류가 흐르게 된다. 이 전류는 자기장을 만들고, 이 자기장은 철심을 통해 연결된 2차 측으로도 확산된다. 무부하 상태에서의 1차 전류는 전압을 유지하기 위해 필요한 자기 자극 전류로, 이 전류는 주로 코어 손실을 보상하기 위한 것이다. 즉, 1차 전류는 고정적이지 않고, 공급되는 전압과 주파수에 따라 변압기의 자속을 결정짓는 중요한 역할을 한다. 2차측에서 부하가 없을 때, 2차측 권선의 전류가 0이므로 자기 유도 작용이 발생하지 않는다. 이 상태에서의 1차 전류는 주로 저항과 리액턴스의 영향을 받아 코어 손실, 유도 손실 등을 포함한 에너지를 소모하게 된다. …