Upornost transformatorja

Definicija odtekačnega reaktanca

V transformatorju ne vse magnetno vlakno povezuje primarno in sekundarno ovitev. Nekaj magnetnega vlakna povezuje le eno ovitev, to se imenuje odtekačno magnetno vlakno. To odtekačno magnetno vlakno povzroča samoreaktanc v prizadeti ovitvi.

Ta samoreaktanc se tudi imenuje odtekačni reaktanc. Ko se združi z upornostjo transformatorja, tvori impedanco. Ta impedanca povzroča padec napetosti v obeh, primarni in sekundarni ovitvi.

Upornost transformatorja

Primarna in sekundarna ovitev električnega prenosnika so običajno izdelani iz bakra, ki je dober vodnik toka, a ni superprovodnik. Superprovodniki niso praktično na voljo. Zato te ovitvi imata neko upornost, ki se skupaj imenuje upornost transformatorja.

Impedanca transformatorja

Kot smo rekli, bosta imeli obe, primarna in sekundarna ovitev, upornost in odtekačni reaktanc. Te upornosti in reaktanci bodo v kombinaciji, kar ni nič drugega kot impedanca transformatorja. Če so R1 in R2 ter X1 in X2 upornosti in odtekačni reaktanci primarne in sekundarne ovitve transformatorja, potem so Z1 in Z2 impedanci primarne in sekundarne ovitve, tako da velja:

Impedanca transformatorja igra ključno vlogo pri vzporedni delovanju transformatorjev.

Odtekačno magnetno vlakno v transformatorju

V idealnem transformatorju bi vse magnetno vlakno povezovalo obe, primarno in sekundarno ovitev. Vendar v resnici ne vse magnetno vlakno povezuje obe ovitvi. Večina magnetnega vlakna gre skozi jedro transformatorja, toda nekaj magnetnega vlakna povezuje le eno ovitev. To se imenuje odtekačno magnetno vlakno, ki gre skozi izolacijo ovitve in transformatorsko olje namesto skozi jedro.

Odtekačno magnetno vlakno povzroča odtekačni reaktanc v obeh, primarni in sekundarni ovitvi, kar se imenuje magnetno odtekanje.

Padeci napetosti v ovitvah nastanejo zaradi impedanc transformatorja. Impedanca je kombinacija upornosti in odtekačnega reaktanca transformatorja. Če nanizemo napetost V1 na primarno stran transformatorja, bo obstajal komponent I1X1 za uravnoteženje samovzbujene emf zaradi primarnega odtekačnega reaktanca. (Tukaj je X1 primarni odtekačni reaktanc). Če upoštevamo tudi padec napetosti zaradi upornosti primarne strani transformatorja, lahko enačbo napetosti transformatorja enostavno zapišemo kot:

Podobno za sekundarni odtekačni reaktanc, enačba napetosti na sekundarni strani je:

Na zgornji sliki so prikazane primarna in sekundarna ovitev v ločenih členih, ta razporeditev pa lahko povzroči veliko odtekačno magnetno vlakno v transformatorju, ker je veliko prostora za odtekanje. 

Odtekanje v primarni in sekundarni ovitvi bi bilo mogoče odstraniti, če bi bile ovitvi postavljeni v istem prostoru. To je seveda fizično nemogoče, toda postavljanje sekundarne in primarne ovitve v koncentričnem razmerju lahko reši problem do velike mere.