변압기 여자전류는 왜 무부하 상태에서도 흐르나요?

Question

변압기를 공부하다 보면 부하가 연결되지 않은 무부하 상태에서도 여자전류가 흐른다고 배우는데, 출력이 없는데 왜 전류가 계속 흐르는지 궁금합니다. 또한 이 여자전류가 실제로 어떤 역할을 하는지도 알고 싶습니다. 철심 자속과 관련 있다고 하는데 왜 자속을 만들기 위해 전류가 필요한지도 자세히 설명 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

• 결론부터 말씀드리면 변압기는 전압을 유도하기 위해 철심 내부에 교번자속을 만들어야 하며, 이 자속 형성을 위해 무부하 상태에서도 일정한 여자전류가 필요합니다. 변압기는 전자유도 원리로 동작합니다. 1차 권선에 교류전압을 인가하면 철심 내부에 계속 변화하는 자속이 형성됩니다.

이 자속 변화가 2차 권선에 유도기전력을 만들어 전압이 발생하게 됩니다. 즉 자속은 변압기 동작의 핵심 요소입니다.

그런데 자속을 만들기 위해서는 자화력이 필요합니다. 이 자화력을 만드는 전류가 바로 여자전류입니다. 따라서 부하가 없어도 자속 형성을 위해 일정한 전류가 계속 흐르게 됩니다.

여자전류는 보통 정격전류보다 훨씬 작지만 완전히 0은 아닙니다. 이 전류 때문에 무부하 상태에서도 철손이 발생합니다.

결국 여자전류는 출력 전력 공급 때문이 아니라 변압기 내부 자기장을 유지하기 위해 필요한 기본 전류라고 이해할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기는 에너지를 넘겨주기 전애 철심을 자석으로 만드는 준비 과정이 꼭 필요해요. 그래서 부하가 없어도 자속을 형성해 전압을 유도하기 위한 최소한의 에너지가 여자전류 형태로 계속 흐르는 것이지요. 철심에 자속이 생겨야 2차 측으로 힘을 전달할 수 있으니깐, 자계 형성을 위한 필수적인 과정이라고 볼수 있습니다.