Transformatorimpedansen

Definisjon av lekkasjeinduktans

I en transformator kobler ikke all flukten både primær- og sekundærviklingen. Noen flukter kobler bare en vikling, kalt lekkasje-flukten. Denne lekkasje-flukten forårsaker selv-induktans i den påvirkede viklingen.

Denne selv-induktansen er også kjent som lekkasjeinduktans. Når den kombineres med transformatorens motstand, dannes impedans. Denne impedansen forårsaker spenningsfall både i primær- og sekundærviklingen.

Motstand i transformator

Primær- og sekundærviklingen i en elektrisk strømtransformator er vanligvis laget av kobber, som er et godt ledematerial men ikke et superleder. Superledere er ikke praktisk tilgjengelige. Derfor har disse viklingene noen motstand, kjent sammen som transformatorens motstand.

Impedans i transformator

Som vi sa, vil både primær- og sekundærviklingen ha motstand og lekkasjeinduktans. Denne motstanden og induktansen vil være i kombinasjon, noe som er ingenting annet enn impedansen i transformator. Hvis R1 og R2 og X1 og X2 er henholdsvis primær- og sekundærmotstand og lekkasjeinduktans i transformator, så er Z1 og Z2 impedansen i primær- og sekundærviklingen henholdsvis,

Impedansen i transformator spiller en viktig rolle under parallell drift av transformator

Lekkasje-flukten i transformator

I en ideell transformator ville all flukten koblet både primær- og sekundærviklingen. Imidlertid kobler ikke all flukten begge viklinger i virkeligheten. Mest flukten går gjennom kjernen av transformator, men noen flukter kobler kun én vikling. Dette kalles lekkasje-flukten, som går gjennom viklingsisoleringen og transformatoroljen i stedet for kjernen.

Lekkasje-flukten forårsaker lekkasjeinduktans i både primær- og sekundærviklingen, kjent som magnetisk lekkasje.

Spenningsfall i viklingene oppstår på grunn av impedansen i transformator. Impedans er kombinasjonen av motstand og lekkasjeinduktans i transformator. Hvis vi legger spenning V1 over primærdelen av transformator, vil det være en komponent I1X1 for å balansere primær selv-induserte emf på grunn av primær lekkasjeinduktans. (Her er X1 primær lekkasjeinduktans). Nå, hvis vi også tar hensyn til spenningsfall på grunn av primærmotstand i transformator, kan spenningslikningen for en transformator lett skrives som,

På samme måte for sekundær lekkasjeinduktans, er spenningslikningen for sekundærsiden,

Her i figuren ovenfor vises primær- og sekundærviklingen i separate grenar, og denne oppsettet kan føre til en stor lekkasje-flukten i transformator fordi det er mye plass for lekkasje. 

Lekkasje i primær- og sekundærviklingen kunne utelukkes hvis viklingene kunne lages for å ta opp samme rom. Dette er naturligvis fysisk umulig, men ved å plassere sekundær- og primær i en koncentrisk måte kan problemet løses i stor grad.