Impedancija transformatora

Definicija curenja indukcije

U transformatoru, ne svi fluks povezuju primarni i sekundarni zavojnice. Neki fluks povezuje samo jednu zavojnicu, što se naziva curenjem fluksa. Ovo curenje fluksa uzrokuje samoidučnost u dotičnoj zavojnici.

Ova samoidučnost također se naziva curenje indukcije. Kada se kombinira s otporom transformatora, stvara impedanciju. Ova impedancija uzrokuje pad napona u oba, primarnom i sekundarnom zavojniku.

Otpor transformatora

Primarni i sekundarni zavojnici električnog transformatora obično su izrađeni od bakra, koji je dobar vodilac struje, ali nije superprovodnik. Superprovodnici nisu praktično dostupni. Stoga, ove zavojnice imaju neki otpor, poznat kolektivno kao otpor transformatora.

Impedancija transformatora

Kao što smo rekli, i primarni i sekundarni zavojnici će imati otpor i curenje indukcije. Ovi otpor i indukcija bit će u kombinaciji, što je ništa drugo nego impedancija transformatora. Ako su R1 i R2, te X1 i X2 redom otpori i curenje indukcije primarnog i sekundarnog zavojnika, tada su Z1 i Z2 impedancije primarnog i sekundarnog zavojnika redom,

Impedancija transformatora igra ključnu ulogu prilikom paralelnog rada transformatora

Curenje fluksa u transformatoru

U idealnom transformatoru, svi bi fluksi povezivali i primarni i sekundarni zavojnike. Međutim, u stvarnosti, ne svi fluksi povezuju obje zavojnice. Većina fluksa prođe kroz jezgro transformatora, ali neki fluks povezuje samo jednu zavojnicu. To se naziva curenje fluksa, koji prođe kroz izolaciju zavojnice i transformatorsko ulje umjesto kroz jezgro.

Curenje fluksa uzrokuje curenje indukcije u oba, primarnom i sekundarnom zavojniku, poznato kao magnetsko curenje.

Padovi napona u zavojnicama nastaju zbog impedancije transformatora. Impedancija je kombinacija otpora i curenja indukcije transformatora. Ako primjenimo napon V1 na primarni dio transformatora, postoji će komponenta I1X1 kako bi se balansirala samopokretna emf primarnog zavojnika zbog primarnog curenja indukcije. (Ovdje, X1 je primarno curenje indukcije). Sada, ako uzmemo u obzir pad napona zbog otpora primarnog dijela transformatora, tada se jednadžba napona transformatora može lako napisati kao,

Slično za sekundarno curenje indukcije, jednadžba napona na sekundarnom dijelu je,

Na gornjoj slici, primarni i sekundarni zavojnici prikazani su u zasebnim granama, i ova raspodjela može rezultirati velikim curenjem fluksa u transformatoru jer postoji veliki prostor za curenje. 

Curenje u primarnom i sekundarnom zavojniku moglo bi se eliminirati ako bi se zavojnici mogli smjestiti u isti prostor. Ovo, naravno, fizički je nemoguće, ali postavljanjem sekundarnog i primarnog zavojnika koncentrično može se dobro riješiti problem.