ความต้านทานของหม้อแปลง

นิยามความต้านทานแบบรั่วไหล

ในหม้อแปลงไฟฟ้า ไม่ได้มีฟลักซ์ที่เชื่อมโยงกับวงจรหลักและวงจรรองทั้งหมด บางส่วนของฟลักซ์จะเชื่อมโยงกับวงจรเดียว เรียกว่าฟลักซ์รั่วไหล ฟลักซ์รั่วไหลนี้ทำให้เกิดความต้านทานแบบอินดักทีฟในวงจรที่ได้รับผลกระทบ

ความต้านทานแบบอินดักทีฟนี้เรียกว่าความต้านทานแบบรั่วไหล เมื่อรวมกับความต้านทานของหม้อแปลง จะเป็นความต้านทานรวม ความต้านทานรวมนี้ทำให้เกิดการลดแรงดันในวงจรหลักและวงจรรอง

ความต้านทานของหม้อแปลง

วงจรหลักและวงจรรองของหม้อแปลงไฟฟ้ามักจะทำจากทองแดง ซึ่งเป็นตัวนำกระแสที่ดีแต่ไม่ใช่ตัวนำแบบซูเปอร์คอนดักทีฟ ตัวนำแบบซูเปอร์คอนดักทีฟไม่สามารถใช้งานได้จริง ดังนั้น วงจรเหล่านี้จึงมีความต้านทานอยู่บ้าง ซึ่งรวมเรียกว่าความต้านทานของหม้อแปลง

ความต้านทานรวมของหม้อแปลง

ตามที่กล่าวไว้ ทั้งวงจรหลักและวงจรรองจะมีความต้านทานและความต้านทานแบบรั่วไหล ความต้านทานและความต้านทานแบบรั่วไหลเหล่านี้เมื่อรวมกันจะเป็นความต้านทานรวมของหม้อแปลง ถ้า R1 และ R2 และ X1 และ X2 เป็นความต้านทานและแรงต้านแบบรั่วไหลของวงจรหลักและวงจรรองตามลำดับ แล้ว Z1 และ Z2 คือความต้านทานรวมของวงจรหลักและวงจรรองตามลำดับ

ความต้านทานรวมของหม้อแปลงมีบทบาทสำคัญในการทำงานขนานของหม้อแปลง

ฟลักซ์รั่วไหลในหม้อแปลง

ในหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบ ฟลักซ์ทั้งหมดจะเชื่อมโยงกับวงจรหลักและวงจรรอง แต่ในความเป็นจริง ไม่ได้มีฟลักซ์ทั้งหมดเชื่อมโยงกับทั้งสองวงจร ฟลักซ์ส่วนใหญ่จะผ่านแกนของหม้อแปลง แต่บางส่วนของฟลักซ์จะเชื่อมโยงกับวงจรเดียว เรียกว่าฟลักซ์รั่วไหล ซึ่งผ่านฉนวนของวงจรและน้ำมันหม้อแปลงแทนที่จะผ่านแกน

ฟลักซ์รั่วไหลทำให้เกิดความต้านทานแบบรั่วไหลในวงจรหลักและวงจรรอง เรียกว่าการรั่วไหลแม่เหล็ก

การลดแรงดันในวงจรเกิดขึ้นเนื่องจากความต้านทานรวมของหม้อแปลง ความต้านทานรวมคือการรวมระหว่างความต้านทานและความต้านทานแบบรั่วไหลของหม้อแปลง ถ้าเราประยุกต์ใช้แรงดัน V1 ที่วงจรหลักของหม้อแปลง จะมีส่วน I1X1 เพื่อปรับสมดุลแรงดันอินดักทีฟของวงจรหลักเนื่องจากความต้านทานแบบรั่วไหล (ที่นี่ X1 คือความต้านทานแบบรั่วไหลของวงจรหลัก) ถ้าเราพิจารณาการลดแรงดันเนื่องจากความต้านทานของวงจรหลักของหม้อแปลง สมการแรงดันของหม้อแปลงสามารถเขียนได้ง่าย ๆ ว่า

เช่นเดียวกับความต้านทานแบบรั่วไหลของวงจรรอง สมการแรงดันของวงจรรองคือ

ในรูปด้านบน วงจรหลักและวงจรรองแสดงอยู่ในแขนขาแยกต่างหาก และการจัดเรียงนี้อาจทำให้เกิดฟลักซ์รั่วไหลในหม้อแปลงมากเพราะมีพื้นที่สำหรับการรั่วไหล

ฟลักซ์รั่วไหลในวงจรหลักและวงจรรองสามารถกำจัดได้ถ้าวงจรสามารถทำให้ครอบคลุมพื้นที่เดียวกัน แน่นอนว่าทางกายภาพนั้นเป็นไปไม่ได้ แต่โดยการวางวงจรรองและวงจรหลักในลักษณะที่รอบกันสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ในระดับหนึ่ง