Teorio de Transformilo pri Operacio sub Ŝargo kaj sen Ŝargo

Transformdifiĝo

Transformilo estas elektra aparato, kiu transdonas elektran energion inter du aŭ pli da cirkvitoj per elektromagnetika indukto.

Teorio de Transformilo sen Lastaĵo

Sen Ventilresisteco kaj Sen Fuita Reaktanco

Konsideru transformilon kun nur kernperdoj, tio estas, ĝi havas nenian kuproperdon aŭ fuitan reaktancon de la transformilo. Kiam alternanta koranta fonto estas aplikita al la primara ventilo, ĝi provizas koranton por magnetigi la kernon de la transformilo.

Sed ĉi tiu koranto ne estas la efektiva magnetiganta koranto; ĝi estas iomete pli granda ol la efektiva magnetiganta koranto. La totala koranto provizita de la fonto havas du komponantojn, unu estas la magnetiganta koranto, kiu estas uzata nur por magnetigi la kernon, kaj la alia komponanto de la fonta koranto estas konsumata por kompensi la kernperdojn en transformiloj.

Pro la kernperda komponanto, la senlasta fonta koranto ne malantaŭas la fontan voltan je ekzakte 90° sed je angulo θ, kiu estas malpli ol 90°. La totala koranto Io havas komponanton Iw en fazo kun la fonta volto V1, kiu prezentas la kernperdan komponanton.

Ĉi tiu komponanto estas prenita en fazo kun la fonta volto ĉar ĝi estas asociita kun aktiva aŭ labora perdo en transformiloj. Alia komponanto de la fonta koranto estas signifita kiel Iμ.

Ĉi tiu komponanto produktas la alternantan magnetan fluon en la kerno, do ĝi estas senvatia; tio estas, ĝi estas la reaktiva parto de la fonta koranto de la transformilo. Do Iμ estos en kvadratura rilato kun V1 kaj en fazo kun la alternanta fluo Φ. Do, la totala primara koranto en transformilo sub senlasta kondiĉo povas esti prezentita kiel:

Nun vi vidis kiom simpla estas klarigi la teorion de transformilo sen lastaĵo.

Teorio de Transformilo sub Lastaĵo

Sen Ventilresisteco kaj Fuita Reaktanco

Nun ni esploros la konduton de la supre menciita transformilo sub lastaĵo, tio estas, la lastaĵo estas konektita al la sekundara terminaloj. Konsideru, transformilon kun kernperdo, sed sen kuproperdo kaj fuita reaktanco. Kiam ajn lastaĵo estas konektita al la sekundara ventilo, la lasta koranto komencos fluadi tra la lastaĵo kaj ankaŭ tra la sekundara ventilo.

Ĉi tiu lasta koranto dependas nur de la karakteristikoj de la lastaĵo kaj ankaŭ de la sekundara volto de la transformilo. Ĉi tiu koranto estas nomita sekundara koranto aŭ lasta koranto, ĉi tie ĝi estas signifita kiel I2. Kiel I2 fluas tra la sekundara, mema MMF en la sekundara ventilo estos produktita. Ĉi tie ĝi estas N2I2, kie, N2 estas la nombro de spiroj de la sekundara ventilo de la transformilo.

Ĉi tiu MMF aŭ magnetmotiviga forto en la sekundara ventilo produktas fluon φ2. Ĉi tiu φ2 kontraŭstros la ĉefan magnetigan fluon kaj momente malfortigos la ĉefan fluon kaj provos redukti la primaran sininduktitan emfon E1. Se E1 falas sub la primara fonta volto V1, ekzistos ekstra koranto fluanta de la fonto al la primara ventilo.

Ĉi tiu ekstra primara koranto I2′ produktas ekstran fluon φ′ en la kerno, kiu neutraligos la sekundaran kontraŭfluan φ2. Do la ĉefa magnetiga fluo de la kerno, Φ restas nemalŝanĝa sendepende de lastaĵo. Do la totala koranto, kiun ĉi tiu transformilo eluzas de la fonto, povas esti dividita en du komponantojn.

La unua estas uzata por magnetigi la kernon kaj kompensi la kernperdojn, t.e., Io. Ĝi estas la senlasta komponanto de la primara koranto. La dua estas uzata por kompensi la kontraŭfluon de la sekundara ventilo. 

Ĝi estas konata kiel la lasta komponanto de la primara koranto. Do la totala senlasta primara koranto I1 de elektra potenca transformilo kun neniuj ventilresistecoj kaj fuitaj reaktancoj povas esti prezentita jene

Kie θ2 estas la angulo inter la Sekundara Volto kaj Sekundara Koranto de la transformilo.Nun ni procedos unu plian paŝon vers la pli praktika aspekto de transformilo.

Teorio de Transformilo Sub Lastaĵo, kun Resista Ventilo, sed Sen Fuita Reaktanco

Nun, konsideru la ventilresistecojn de la transformilo, sed sen fuita reaktanco. Hasta nun ni diskutis pri transformilo, kiu havas ideala ventiloj, tio estas, ventiloj sen resisteco kaj fuita reaktanco, sed nun ni konsideros unu transformilon, kiu havas internan resistecojn en la ventiloj, sed sen fuita reaktanco. Ĉar la ventiloj estas resistancaj, estus voltpezo en la ventiloj.

Ni pruvis pli frue, ke la totala primara koranto de la fonto sub lastaĵo estas I1. La voltpezo en la primara ventilo kun resisteco, R1 estas R1I1. Oble, la induktita emfo trans la primara ventilo E1, ne estas ekzakte egala al la fonta volto V1. E1 estas malpli ol V1 pro la voltpezo I1R1.

Denove en la okazo de la sekundaro, la induktita volto trans la sekundara ventilo, E2, ne tute aperas trans la lastaĵo ĉar ĝi ankaŭ falas je kvanto I2R2, kie R2 estas la sekundara ventilresisteco kaj I2 estas la sekundara koranto aŭ lasta koranto.

Simile, la voltekvacio de la sekundara flanko de la transformilo estos:

Teorio de Transformilo Sub Lastaĵo, kun Resisto kaj Fuita Reaktanco

Nun ni konsideros la konduton, kiam estas fuita reaktanco de la transformilo kaj ankaŭ ventilresisteco de la transformilo.

Lasu, ke la fuitaj reaktancoj de la primara kaj sekundara ventiloj de la transformilo estas X1 kaj X2 respektive. Do la totala impedanco de la primara kaj sekundara ventiloj de la transformilo kun resisteco R1 kaj R2 respektive povas esti prezentita kiel,

Ni jam starigis la voltekvacion de transformilo sub lastaĵo, kun nur resistecoj en la ventiloj, kie la voltpezoj en la ventiloj okazas nur pro la resisteca voltpezo.

Sed kiam ni konsideras la fuitan reaktancon de la transformilo, la voltpezo okazas en la ventiloj ne nur pro la resisteco sed ankaŭ pro la impedanco de la transformila ventiloj. Do, la efektiva voltekvacio de transformilo povas facile esti determinita per anstataŭigo de la resistecoj R1 & R2 en la antaŭe starigitaj voltekvacioj per Z1 kaj Z2.

Do, la voltekvacioj estas,

La resistecaj pezoj estas en la direkto de la koranta vektoro. Sed reaktiva pezo estos perpendikulara al la koranta vektoro, kiel montrite en la supra vektora diagramo de la transformilo.