Impedansa transformatora

Definicija strujnog otpora izazvanog izbijanjem magnetskog toka

U transformatoru, neki magnetski tok ne povezuje oba zavojnika, primarni i sekundarni. Neki magnetski tok povezuje samo jedan zavojnik, to se naziva izbaci magnetskog toka. Ovaj izbaceni magnetski tok dovodi do samootporne reaktancije u dotičnom zavojniku.

Ova samootporna reaktancija takođe se naziva strujni otpor izazvan izbijanjem magnetskog toka. Kada se kombinuje s otporom transformatora, formira se impedansa. Ova impedansa dovodi do padova 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 superprovodilac. Superprovodnici nisu praktično dostupni. Stoga, ovi zavojnici imaju neki otpor, poznat kolektivno kao otpor transformatora.

Impedansa transformatora

Kao što smo rekli, oba, primarni i sekundarni zavojnici, će imati otpor i strujni otpor izazvan izbijanjem magnetskog toka. Ovi otpori i reaktancije će biti u kombinaciji, što zapravo predstavlja impedansu transformatora. Ako su R1 i R2 i X1 i X2 redom primarni i sekundarni otpor i strujni otpor izazvan izbijanjem magnetskog toka transformatora, tada su Z1 i Z2 impedanse primarnih i sekundarnih zavojnika redom,

Impedansa transformatora igra ključnu ulogu prilikom paralelnog rada transformatora

Izbaceni magnetski tok u transformatoru

U idealnom transformatoru, svi magnetski tokovi bi povezivali oba zavojnika, primarni i sekundarni. Međutim, u stvarnosti, ne svi magnetski tokovi povezuju oba zavojnika. Većina magnetskog toka prođe kroz jezgro transformatora, ali neki magnetski tok povezuje samo jedan zavojnik. To se naziva izbačeni magnetski tok, koji prođe kroz izolaciju zavojnika i transformatorsko ulje umesto kroz jezgro.

Izbaceni magnetski tok dovodi do strujnog otpora izazvanog izbijanjem magnetskog toka u oba, primarnom i sekundarnom zavojniku, poznat kao magnetski izbaceni tok.

Padovi napona u zavojnicima nastaju zbog impedanse transformatora. Impedansa je kombinacija otpora i strujnog otpora izazvanog izbijanjem magnetskog toka transformatora. Ako primenimo napon V1 na primarni zavojnik transformatora, postoji komponenta I1X1 da balansira samouduženi emf primarnog zavojnika zbog primarnog strujnog otpora izazvanog izbijanjem magnetskog toka. (Ovdje, X1 je primarni strujni otpor izazvan izbijanjem magnetskog toka). Sada, ako uzimamo u obzir i pad napona zbog otpora primarnog zavojnika, jednačina napona transformatora može lako biti napisana kao,

Slično za sekundarni strujni otpor izazvan izbijanjem magnetskog toka, jednačina napona sekundarnog zavojnika je,

Na slici iznad, primarni i sekundarni zavojnici su prikazani u odvojenim granama, i ova raspodela može rezultirati velikim izbacenim magnetskim tokom u transformatoru jer postoji veliki prostor za izbacivanje.

Izbaceni magnetski tok u primarnom i sekundarnom zavojniku bi mogao biti eliminisan ako bi se zavojnici mogli smestiti u isti prostor. Ovo, naravno, fizički nije moguće, ali postavljanjem sekundarnog i primarnog zavojnika koncentrično može se dobro rešiti problem.