تعریف راکتانس نشت
در ترانسفورماتور، تمامی فلوکسها هر دو پیچش اولیه و ثانویه را به هم متصل نمیکنند. برخی از فلوکسها فقط با یکی از پیچشها متصل میشوند که آن را فلوکس نشت مینامند. این فلوکس نشت باعث راکتانس خود در پیچش مورد تأثیر میشود.
این راکتانس خود را راکتانس نشت نیز میگویند. وقتی با مقاومت ترانسفورماتور ترکیب میشود، ایمپدانس را تشکیل میدهد. این ایمپدانس باعث سقوط ولتاژ در هر دو پیچش اولیه و ثانویه میشود.
مقاومت ترانسفورماتور
پیچشهای اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور برقی معمولاً از مس ساخته شدهاند که یک رسانای خوب برای جریان است اما یک رسانای فوقالعاده نیست. رساناهای فوقالعاده در عمل در دسترس نیستند. بنابراین، این پیچشها دارای مقاومتی هستند که به طور کلی مقاومت ترانسفورماتور نامیده میشود.
ایمپدانس ترانسفورماتور
همانطور که گفتیم، هر دو پیچش اولیه و ثانویه دارای مقاومت و راکتانس نشت هستند. این مقاومت و راکتانس در ترکیب با یکدیگر، ایمپدانس ترانسفورماتور را تشکیل میدهند. اگر R1 و R2 و X1 و X2 به ترتیب مقاومت و راکتانس نشت پیچشهای اولیه و ثانویه ترانسفورماتور باشند، آنگاه Z1 و Z2 ایمپدانس پیچشهای اولیه و ثانویه به ترتیب هستند،
ایمپدانس ترانسفورماتور نقش مهمی در عملیات موازی ترانسفورماتور ایفا میکند
فلوکس نشت در ترانسفورماتور
در یک ترانسفورماتور ایدهآل، تمام فلوکسها هر دو پیچش اولیه و ثانویه را به هم متصل میکنند. اما در واقعیت، تمام فلوکسها هر دو پیچش را به هم متصل نمیکنند. بیشتر فلوکسها از هسته ترانسفورماتور عبور میکنند، اما برخی از فلوکسها فقط با یکی از پیچشها متصل میشوند. این را فلوکس نشت مینامند که از عایق پیچش و روغن ترانسفورماتور عبور میکند و نه از هسته.
فلوکس نشت باعث راکتانس نشت در هر دو پیچش اولیه و ثانویه میشود که به عنوان نشت مغناطیسی شناخته میشود.
سقوط ولتاژ در پیچشها به دلیل ایمپدانس ترانسفورماتور اتفاق میافتد. ایمپدانس ترکیب مقاومت و راکتانس نشت ترانسفورماتور است. اگر ولتاژ V1 را به پیچش اولیه ترانسفورماتور اعمال کنیم، یک مؤلفه I1X1 برای تعادل القای خودبهخودی اولیه به دلیل راکتانس نشت اولیه وجود خواهد داشت. (در اینجا X1 راکتانس نشت اولیه است). حالا اگر سقوط ولتاژ به دلیل مقاومت اولیه ترانسفورماتور را نیز در نظر بگیریم، آنگاه معادله ولتاژ ترانسفورماتور به آسانی میتواند به صورت زیر نوشته شود،
به طور مشابه برای راکتانس نشت ثانویه، معادله ولتاژ طرف ثانویه به صورت زیر است،
در شکل بالا، پیچشهای اولیه و ثانویه در اعضای جداگانه نشان داده شدهاند و این ترتیب میتواند منجر به نشت فلوکس قابل توجهی در ترانسفورماتور شود زیرا فضای زیادی برای نشت وجود دارد.
نشت در پیچشهای اولیه و ثانویه میتواند حذف شود اگر پیچشها بتوانند فضای یکسانی را اشغال کنند. البته این امر از لحاظ فیزیکی غیرممکن است اما با قرار دادن پیچشهای ثانویه و اولیه به صورت هممرکز میتوان این مشکل را به اندازه قابل قبولی حل کرد.
