Kuidas mõjutab esmane vastupidavuse muutus ideaalse transformatoriga?
Kuidas mõjutab primääresistantsi muutus ideaaltransformatort?
Primääresistantsi muutus on oluline mõju ideaaltransformatorka praktikas. Kuigi ideaaltransformator eeldab nullset kaotust, reaalsetel transformatoritel on nii primääres kui sekundaares vedetudjoondes mingi vastus, mis võib mõjutada tööd. Allpool on üksikasjalik selgitus sellest, kuidas primääresistantsi muutused mõjutavad ideaaltransformatort:
Ideaaltransformatori eeldused
Nullvastus: Ideaaltransformator eeldab, et nii primääres kui ka sekundaares vedetudjoondes on vastus null.
Puuduvad tuumakaotused: Ideaaltransformator eeldab, et tuumas ei ole histereesi- ega eddy current-kaotusi.
Ideste magneetiline side: Ideaaltransformator eeldab täielikku magneetilist sidet primääres ja sekundaares vedetudjoonide vahel, ilma tõkke fluxita.
Primääresistantsi mõju
Pingevahemik:
Reaalses transformatoris põhjustab primääres vedetudjoone vastus Rp pingevahemiku. Kui laadi vool suureneb, suureneb ka primäärvool Ip, ja vastavalt Ohmi seadusele V=I⋅R, suureneb pingevahemik primääres vedetudjoones Vdrop =Ip ⋅Rp.
See pingevahemik vähendab primäärpint Vp, mis omakorda mõjutab sekundaarpintu Vs. Sekundaarpint arvutatakse järgmise valemi abil:
kus Ns ja Np on vastavalt sekundaarses ja primääres vedetudjoones olevate ringide arv. Kui Vp väheneb vastuse tõttu, väheneb ka Vs.
Vähendatud efektiivsus:
Primääres vastuse olemasolu viib koparikaotusteni, mis on vastusekaotused. Koparikaotused saab arvutada valemiga Ploss=Ip2⋅Rp.
Need kaotused suurendavad transformatori kogukaotusi, vähendades selle efektiivsust. Efektiivsust η saab arvutada järgmise valemi abil:
kus
Pout on väljundvõimsus ja
Pin on sisendvõimsus.
Temperatuuritõus:
Koparikaotused põhjustavad primääres vedetudjoone soojenemise, mis viib temperatuuritõusu. See temperatuuritõus võib mõjutada eraldusmaterjali, vähendades transformatori eluajat ja usaldusväärsust.
Temperatuuritõus võib põhjustada ka teiste komponentide, nagu tuuma ja eraldusmaterjalide, termilist pinget, mis veelgi mõjutab tööd.
Laadi omadused:
Primääresistantsi muutused mõjutavad transformatori laadimisomadusi. Kui laad muutub, siis primäärvooli ja -pinge muutused võivad mõjutada sekundaarpintu, millel on oma käest jääv mõju laadi töötamisele.
Rakendustes, kus nõutakse konstantset väljundpinti, võivad primääresistantsi muutused põhjustada ebastabiilset väljundpinti, millel on mõju ühendatud seadmete korralikuks töötamiseks.
Järeldus
Kuigi ideaaltransformator eeldab nullset vastust, mõjutavad praktikas primääresistantsi muutused transformatort oluliselt. Primääresistants võib põhjustada pingevahemike, vähendada efektiivsust, suurendada temperatuuri ja muuta laadimisomadusi. Neid mõjusid on oluline mõista, et saaksime disainida ja kasutada transformatoreid tõhusalt. Meetmed, nagu madala vastuse juhe valimine, jahutuslahenduste rakendamine ja laadimishalduse optimeerimine, aitavad parandada transformatori tööd ja usaldusväärsust.
