تئوری ترانسفورماتور در مورد بار و بدون بار عملیاتی

تئوری ترانسفورماتور

0
تئوری ترانسفورماتور در مورد بار و بدون بار عملیاتی
ما در مورد تئوری ترانسفورماتور ایده آل برای درک بهتر نظریه ابتدایی واقعی ترانسفورماتور بحث کرده ایم . اکنون ما به یک وجه جنبه های عملی را یکی یکی از ترانسفورماتورهای برقی می گذرانیم و سعی می کنیم در هر مرحله نمودار بردار ترانسفورماتور ترسیم کنیم. همانطور که گفتیم ، در یک ترانسفورماتور ایده آل؛ هیچگونه ضرر اصلی در ترانسفورماتور وجود ندارد . اما در ترانسفورماتور عملی ، در هسته ترانسفورماتور ضایعات جریان خون و جریان خاکی وجود دارد .

تئوری ترانسفورماتور در بار بدون بار

عدم مقاومت در برابر سیم پیچ و عدم واکنش نشتیبگذارید یک ترانسفورماتور الکتریکی را با تنها ضررهای هسته ای در نظر بگیریم ، این بدان معناست که تنها دارای تلفات هسته ای است اما هیچ تلفاتی در برابر مس و بدون واکنش نشت ترانسفورماتور ندارد . هنگامی که یک منبع متناوب در ابتدای کار استفاده می شود ، منبع برای جریان مغناطیسی هسته ترانسفورماتور جریان را تأمین می کند .

 

اما این جریان جریان مغناطیسی واقعی نیست؛ کمی بیشتر از جریان مغناطیسی واقعی است. کل جریان تهیه شده از منبع دارای دو مؤلفه است ، یکی جریان مغناطیسی است که صرفاً برای مغناطیس سازی هسته استفاده می شود و یکی دیگر از اجزای جریان منبع برای جبران تلفات هسته در ترانسفورماتورها مصرف می شود.

به دلیل این جزء از دست دادن هسته ، منبع جریان در a تبدیل کنندهدر شرایط بدون بار تأمین شده از منبع به عنوان جریان منبع دقیقاً در ۹۰ درجه از ولتاژ منبع تغذیه نیست ، اما در پشت یک زاویه عقب مانده است θ کمتر از ۹۰ درجه است . اگر در حال حاضر کل عرضه از منبع من است ای ، آن را به یک جزء در فاز با عرضه دارند ولتاژ V ۱ و هفتمکامپونن استt فعلی که من w هستم ، جزء از دست دادن هسته است.

این مؤلفه به صورت فاز با ولتاژ منبع گرفته می شود زیرا با ضایعات فعال یا کار در ترانسفورماتورها همراه است. جزء دیگر جریان منبع به عنوان I μ نشان داده شده است . این مؤلفه شار مغناطیسی متناوب را در هسته ایجاد می کند ، بنابراین از وات کمتری برخوردار است. یعنی بخشی واکنشی از جریان منبع ترانسفورماتور است. از این رو من میکرون در تربیع با V باشد ۱ و در فاز متناوب Φ شار. از این رو ، جریان اصلی اولیه در ترانسفورماتور در شرایط بدون بار می تواند به صورت زیر باشد:ادی فعلی چیست

تئوری ترانسفورماتور
 

حال شما دیدید که توضیح ساده ترانسفورماتور در هر بار چقدر ساده است .

 

تئوری ترانسفورماتور در بار

عدم مقاومت در برابر سیم پیچ و مقاومت در برابر نشت

در جریان اولیه بار

حال رفتار ترانسفورماتور فوق را در مورد بار بررسی خواهیم کرد ، یعنی بار به ترمینالهای ثانویه متصل است. در نظر بگیرید ، یک ترانسفورماتور که دارای تلفات هسته ای است ، اما هیچگونه تلفاتی در برابر مس و واکنش پذیری نشت ندارد هرگاه بار به سیم پیچ ثانویه وصل شود ، جریان بار از طریق بار و همچنین سیم پیچ ثانویه شروع به گردش می کند.

این جریان بار صرفاً به ویژگی های بار و همچنین به ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور بستگی دارد . این جریان جریان ثانویه یا جریان بار نامیده می شود ، در اینجا به عنوان I ۲ مشخص می شود . همانطور که من ۲ است جریان از طریق ثانویه، خودmmfدر سیم پیچ ثانویه تولید می شود. در اینجا N ۲ I ۲ است که در آن ، N ۲ تعداد چرخش سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور است.

این نیروی میلی متر یا نیروی مغناطیسی در سیم پیچ ثانویه شار φ ۲ را ایجاد می کند . این φ ۲ خواهد شار مغناطیسی اصلی مخالفت و لحظه ای را تضعیف شار اصلی و تلاش می کند به کاهش اولیه خود ناشی از EMF E ۱ . اگر E ۱ کمتر از منبع اصلی ولتاژ V ۱ ، وجود خواهد داشت یک جریان اضافی جریان از منبع به سیم پیچ اولیه. این جریان اصلی فوق العاده I ۲ fl باعث ایجاد شار اضافی ′ در هسته می شود که شار شمارنده ثانویه φ ۲ را خنثی می کند.. از این رو شار مغناطیسی اصلی هسته ، Φ بدون توجه به بار بدون تغییر باقی می ماند. بنابراین جریان کلی ، این ترانسفورماتور از منبع می تواند به دو جزء تقسیم شود. در مرحله اول برای مغناطیس هسته و جبران تلفات هسته استفاده می شود ، یعنی I o . این مؤلفه بدون بار جریان اصلی است. مورد دوم برای جبران شار ضد سیم پیچ ثانویه استفاده می شود. به عنوان مؤلفه بار جریان اصلی شناخته شده است. از این رو ، هیچ جریان اصلی I ۱ بار اصلی از یک ترانسفورماتور قدرت الکتریکی که مقاومت در برابر سیم پیچ و ریزنشت نشت را ندارد می تواند به شرح زیر نشان داده شود

که θ ۲ زاویه بین ولتاژ ثانویه و جریان ثانویه ترانسفورماتور است.
اکنون ما یک قدم دیگر به سمت جنبه عملی تر ترانسفورماتور را طی می کنیم.معادله ترانسفورماتور EMF

تئوری ترانسفورماتور در بار ، با سیم پیچ مقاومتی ، اما بدون واکنش نشتی

 

اکنون مقاومت سیم پیچ ترانسفورماتور را در نظر بگیرید اما هیچ واکنش نشتی وجود ندارد . تاکنون در مورد ترانسفورماتور که دارای سیم پیچ ایده آل است ، یعنی سیم پیچ بدون مقاومت و مقاومت در برابر نشت ، بحث کرده ایم ، اما اکنون ما یک ترانسفورماتور را در نظر می گیریم که دارای مقاومت داخلی در سیم پیچ است اما هیچ واکنش نشتی ندارد. از آنجا که سیم پیچ ها مقاوم هستند ، افت ولتاژ در سیم پیچ ها وجود دارد.

در نمودار بردار بار

ما قبلاً ثابت کرده ایم که ، جریان اصلی اولیه از منبع بار من ۱ است . افت ولتاژ در سیم پیچ اصلی با مقاومت ، R ۱ R ۱ I ۱ است . بدیهی است ، ناشی از EMF در سیم پیچ اولیهه۱،دقیقا برابر با ولتاژ منبع V ۱ نیست . E ۱ کمتر از V ۱ توسط افت ولتاژ من ۱ R ۱ .

باز هم در مورد ثانویه، ولتاژ القا شده در سراسر سیم پیچ ثانویه، E ۲ می کند کاملا در سراسر بار به نظر می رسد از آن را نیز به میزان من قطره ۲ R ۲ که در آن R ۲ مقاومت سیم پیچ ثانویه است و من ۲ جریان ثانویه است یا جریان بار

به طور مشابه ، ولتاژ معادله طرف ثانویه ترانسفورماتور خواهد بود:

تئوری ترانسفورماتور در بار ، با مقاومت و همچنین واکنش نشت

 

در حال حاضر شرایط را در نظر خواهیم گرفت ، هنگامی که مقاومت در برابر نشت ترانسفورماتور و همچنین مقاومت در برابر سیم پیچ ترانسفورماتور وجود دارد.

نمودار بردار ترانسفورماتور

بگذارید واکنشهای نشت سیم پیچ های اولیه و فرعی ترانسفورماتور به ترتیب X ۱ و X ۲ باشد. از این رو امپدانس کل سیم پیچ اولیه و ثانویهتبدیل کنندهبا مقاومت در برابر R ۱ و R ۲ به ترتیب، می تواند به عنوان نشان داده شود ،

ما قبلاً معادله ولتاژ ترانسفورماتور را روی بار مستقر کرده ایم و فقط مقاومت در سیم پیچ ها وجود دارد ، جایی که افت ولتاژ در سیم پیچ ها فقط به دلیل افت ولتاژ مقاومتی اتفاق می افتد.

اما هنگامی که ما رآکتورهای نشتی سیم پیچ های ترانسفورماتور را در نظر بگیریم ، افت ولتاژ در سیم پیچ نه تنها به دلیل رخ می دهد مقاومت،بلکه به دلیل امپدانستبدیل کنندهسیم پیچ از این رو، معادله ولتاژ واقعی از یک ترانسفورماتور به راحتی می توانید با جایگزین تعیین شود مقاومت R ۱ و R ۲ در معادلات ولتاژ قبلا تاسیس با Z ۱ و Z ۲ .

بنابراین ، معادلات ولتاژ ، تقسیم ولتاژ

 

قطرات مقاومت در جهت بردار فعلی است. اما یک قطره واکنشی همانطور که در نمودار بردار فوق از ترانسفورماتور نشان داده شده ، عمود بر بردار فعلی خواهد بود .

منبع: تئوری ترانسفورماتور

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.