Teorya sa Transformer sa Operasyon sa Load ug No Load

Pangitaa sa Transformer

Ang transformer gitakda isip usa ka elektrikal nga device nga naghulagway og electrical energy tali sa duha o mas daghan pa nga circuits pinaagi sa electromagnetic induction.

Teyorya sa Transformer sa No-Load

Wala'y Winding Resistance ug Wala'y Leakage Reactance

Paghisgotan ang transformer nga may core losses lamang, wala ni copper loss o leakage reactance. Kapag naa ang alternating current source sa primary, iya kini naghatag og current aron magnetize ang core sa transformer.

Apan ang current kini wala gyud ang aktwal nga magnetizing current; lisod pa kini sa aktwal nga magnetizing current. Ang total nga current gihatag gikan sa source adunay duha nga komponente, ang unang bahin mao ang magnetizing current nga gamiton lang para magmagnetize sa core, ug ang ikaduhang bahin sa source current ang gisagol sa pag-compensate sa core losses sa transformers.

Dahil sa core loss component, ang no-load source current wala gyud naglag dihang eksaktong 90° sa supply voltage apan sa angle θ, nga lisod pa kini sa 90°. Ang total nga current Io adunay component Iw sa phase sa supply voltage V1, nga representante sa core loss component.

Kini nga component gi-take sa phase sa source voltage tungod kay associated kini sa active o working losses sa transformers. Ang ikaduha nga bahin sa source current ang gisulti isip Iμ.

Kini nga component makaprodukto og alternating magnetic flux sa core, so watt-less kini; means reactive part kini sa transformer source current. Busa, ang Iμ adunay quadrature sa V1 ug sa phase sa alternating flux Φ. Busa, ang total nga primary current sa transformer sa no-load condition mahimong ma-represent as:

Ngayon nakita nimo kung unsa ka simple ang paghisgot sa teyorya sa transformer sa no-load.

Teyorya sa Transformer sa Load

Wala'y Winding Resistance ug Leakage Reactance

Ngayon atong hisgoton ang behavior sa transformer sa load, nga mensahe ang load gigamit sa secondary terminals. Pagsabot, ang transformer adunay core loss apan wala ni copper loss o leakage reactance. Kapag naa ang load sa secondary winding, ang load current magsugod sa pag-flow sa load ug sa secondary winding.

Kini nga load current depende ra sa characteristics sa load ug sa secondary voltage sa transformer. Kini nga current gitawag isip secondary current o load current, hini nga I2. Tungod kay I2 nagflow sa secondary, ang self MMF sa secondary winding adunay produce. Hini nga N2I2, diin N2 ang number of turns sa secondary winding sa transformer.

Kini nga MMF o magnetomotive force sa secondary winding makaprodukto og flux φ2. Kini nga φ2 mogoppose sa main magnetizing flux ug momentary weakens ang main flux ug mosugyot sa pag-reduce sa primary self-induced emf E1. Kon E1 mubo sa primary source voltage V1, adunay extra current flowing gikan sa source sa primary winding.

Kini nga extra primary current I2′ makaprodukto og extra flux φ′ sa core nga neutralize ang secondary counter flux φ2. Busa, ang main magnetizing flux sa core, Φ walay change bisan asa ang load. Busa, ang total nga current, ang transformer draws gikan sa source mahimong ma-divide sa duha nga komponente.

Ang unang bahin gamiton para magmagnetize sa core ug compensating sa core loss, i.e., Io. Kini ang no-load component sa primary current. Ang ikaduha nga bahin gamiton para compensating sa counter flux sa secondary winding. 

Gitawag kini isip load component sa primary current. Busa, ang total no-load primary current I1 sa electrical power transformer nga wala'y winding resistance ug leakage reactance mahimong ma-represent as follows

Diin θ2 ang angle tali sa Secondary Voltage ug Secondary Current sa transformer.Ngayon atong padayon sa mas practical aspect sa transformer.

Teyorya sa Transformer Sa Load, with Resistive Winding, apan Wala'y Leakage Reactance

Ngayon, paghisgotan ang winding resistance sa transformer apan wala'y leakage reactance. Sa kadaghanan natong gihisgotan ang transformer nga ideal windings, means winding wala ni resistance o leakage reactance, apan ngayon atong paghisgotan ang transformer nga adunay internal resistance sa winding apan wala'y leakage reactance. Tungod kay resistive ang windings, adunay voltage drop sa windings.

Gi-prove nato nga, ang total primary current gikan sa source sa load I1. Ang voltage drop sa primary winding sa resistance, R1 mao ang R1I1. Obvious, ang induced emf sa primary winding E1, dili exact equal sa source voltage V1. E1 lisod pa kini sa V1 sa voltage drop I1R1.

Usa pa sa secondary, ang voltage induced sa secondary winding, E2 dili totally appear sa load tungod kay adunay drop sa amount I2R2, diin R2 ang secondary winding resistance ug I2 ang secondary current o load current.

Similar, ang voltage equation sa secondary side sa transformer mao:

Teyorya sa Transformer Sa Load, with Resistance as well as Leakage Reactance

Ngayon atong paghisgotan ang condition kon adunay leakage reactance sa transformer sama sa winding resistance sa transformer.

Kon leakage reactances sa primary ug secondary windings sa transformer X1 ug X2 respectively. Busa, ang total impedance sa primary ug secondary winding sa transformer sa resistance R1 ug R2 respectively mahimong ma-represent as,

Gi-establish na nato ang voltage equation sa transformer sa load, with only resistances sa windings, diin ang voltage drops sa windings occur only due to resistive voltage drop.

Apan kon consider nato ang leakage reactance sa transformer windings, ang voltage drop occurs sa winding not only due to resistance but also due to the impedance sa transformer windings. Busa, ang actual voltage equation sa transformer mahimong easily determined sa pag-replace sa resistances R1 & R2 sa previously established voltage equations sa Z1 ug Z2.

Busa, ang voltage equations mao,

Resistance drops adunay direction sa current vector. Apan ang reactive drop perpendicular sa current vector as shown sa above vector diagram sa transformer.