변압기에서 여자전류가 발생하는 원리와 무부하 상태에서도 전류가 흐르는 이유는 무엇인가요?

Question

변압기를 공부하다 보면 부하가 연결되지 않은 상태에서도 1차측에 전류가 흐른다고 하는데, 이 전류가 왜 발생하는지 궁금합니다. 또한 여자전류가 실제로 어떤 역할을 하는지와 변압기 손실과 어떤 관계가 있는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 여자전류는 변압기 철심에 자속을 형성하기 위해 필요한 전류로, 부하가 없어도 반드시 흐르는 전류입니다.

변압기에 전압을 인가하면 철심 내부에 자기장이 형성되어야 전자기 유도가 일어납니다. 이 자기장을 만드는 데 필요한 전류가 바로 여자전류입니다. 이 전류는 대부분 무효전력 성분으로 구성되며, 실제로 일을 하지는 않지만 자속을 유지하는 데 필수적입니다.

또한 여자전류에는 철손 성분이 포함되어 있어 히스테리시스 손과 와류손을 발생시키며, 이는 무부하 손실로 이어집니다. 따라서 변압기는 부하가 없어도 일정한 전력을 소비하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기 내부의 철심에 자속을 만들어서 전기에너지를 전달할 준비를 하느라 부하가 없어도 여자전류라는게 흐르게 되는 것이에요. 이 전류는 자화전류와 철손전류로 나뉩니다. 그리고 에너지를 유도하는 핵심 역할을 하지만, 자성체 저항 때문에 열이 발생하는 원인이 되기도 합니다.