Transformadorearen teoria karga eta kargarik gabe eragiten denean

Transformadorearen definizioa

Transformadorea elektrizitatearen energia bat bidez beste bat edo gehiagora pasatzen duen tresna elektrikoa da elektromagnetismoaren indukzioaren bidez.

Transformadorearen teoria kargarik gabe

Ez duten erresistentziarik eta ez duten indarki magnetiko bakarrerik

Kontsideratu transformadore bat soilik nuklearren galerekin, hau da, ez duela kobreko galerekoak edo transformadorearen indarki magnetiko bakarra. Aldizkorren iturri bat aplikatzen denean primarioari, transformadorearen nukleorako magnetizatzeko korrontea ematen dio.

Baina hori ez da magnetizatzeko korrontea erreala; arrazoi gehiago ditu erreala baino. Iturritik eman den korronte osoak bi osagai ditu, bat da transformadorearen nuklearra magnetizatzeko erabiltzen dena, eta bestea iturritik jasotzen den korrontearen beste osagaitza transformadorearen nuklearren galerekoak konpentsatzeko erabiltzen da.

Nuklearren galereko osagaia dela eta, kargarik gabeko iturritik jasotzen den korrontea ez du 90° zehatz lagundu, baina θ angelu batean, 90° baino txikiagoa. Korronte osoa Io ditu Iw osagai bat, iturritik jasotzen den tensioarekin fasean, transformadorearen nuklearren galereko osagaia adierazten duena.

Osagai hau iturritik jasotzen den tensioarekin fasean hartzen da, transformadoreetan aktibo edo lan egiten duten galerekin lotuta dagoelako. Iturritik jasotzen den korrontearen beste osagai bat Iμ bezala adierazten da.

Osagai hau nuklearrean aldatzen den fluxua sortzen du, beraz watt-kosgea da; hau da, transformadorearen iturritik jasotzen den korrontearen reaktiboa. Hortaz, Iμ V1-rekin quadratean eta aldatzen den fluxuarekin fasean izango da. Beraz, kargarik gabeko egoeran transformadorearen korronte osoa honela adieraz daiteke:

Orain ikusi duzu zenbatekoa den transformadorearen teoriak kargarik gabe azaldu.

Transformadorearen teoria karga dagoenean

Ez duten erresistentziarik eta indarki magnetiko bakarrerik

Orain ikusiko dugu goian aipaturiko transformadorearen jokabidea karga dagoenean, hau da, karga sekundarioaren bornetara konektatuta. Kontsideratu, transformadore bat nuklearren galerekin, baina ez duen kobreko galerekoak eta indarki magnetiko bakarrerik. Karga bat sekundarioaren bornetara konektatzen denean, kargako korrontea hasiko da igotzen kargan eta sekundarioaren bornetan.

Kargako korronte hau oso mendebaldetan oinarrituta dago, sekundarioaren tensioarekin ere. Hau da sekundarioaren korrontea edo kargako korrontea, hemen I2 bezala adierazten da. I2 sekundarioan igotzen denean, sekundarioaren bornetan self MMF bat sortuko da. Hona N2I2, non, N2 transformadorearen sekundarioaren bornen birakaiz kopurua den.

Sekundarioaren bornetan sortutako MMF edo magnetomotive force hau φ2 fluxua sortzen du. φ2 honek fluxu magnetizatzaile nagusia kontra dadin eta momentuz neurtuko du fluxu nagusia eta saiatuko da primarioaren self-induced EMF E1 murriztea. E1-ak primarioaren iturritik jasotzen den tensioa V1 baino behera jaitsita, iturritik kanpo korronte bat igotzen joango da primarioaren bornetara.

Korronte primario gehigarri hau I2′ nuklearrean φ′ fluxu gehigarri bat sortzen du, sekundarioaren counter fluxu φ2 neutralizatzeko. Beraz, nuklearren fluxu magnetizatzaile nagusia, Φ kargarik gabe mantenduko da. Hortaz, transformadoreak iturritik hartzen duen korronte guztia bi osagaietan banatu daiteke.

Lehena da nuklearra magnetizatzeko eta nuklearren galerekoak konpentsatzeko erabiltzen dena, hau da, Io. Hau da kargarik gabeko osagaia primarioaren korrontean. Bigarrena da sekundarioaren bornetako counter fluxua konpentsatzeko erabiltzen dena. 

Hau da kargako osagaia primarioaren korrontean. Hortaz, kargarik gabeko primarioaren korronte osoa I1 transformadore elektriko baten erresistentziarik eta indarki magnetiko bakarrerik ez baditu honela adieraz daiteke

Non, θ2 transformadorearen sekundarioaren tensioaren eta sekundarioaren korrontearen arteko angelua den.Orain transformadorearen aspektu praktiko gehiago jarraituko dugu.

Transformadorearen Teoria Karga Dagoenean, Erresistentzia Da Baldin Badu Baina Ez Du Indarki Magnetiko Bakarrerik

Orain, kontsideratu transformadorearen bornen erresistentzia, baina ez duen indarki magnetiko bakarrerik. Orain arte erresistentziarik eta indarki magnetiko bakarrerik ez duten transformadoreak aztertu ditugu, baina orain bornen barnean erresistentzia duen baina indarki magnetiko bakarrerik ez duen transformadore bat kontsideratuko dugu. Bornak erresistentzia baldin badute, bornetan tensiorik gutxiago egingo da.

Aurrekoan frogatu dugunez, karga dagoenean iturritik jasotzen den korronte osoa I1 da. R1 erresistentziarekin primarioaren bornetan gertatzen den tensiorik gutxiago R1I1 da. Arrazoi gehiago ditu, primarioaren bornetan sortutako EMF indarrean E1, ez da zehazki iturritik jasotzen den tensioa V1. E1-ak V1 baino gutxiago da I1R1 tensiorik gutxiago delako.

Berriro sekundarioaren kasuan, sekundarioaren bornetan sortutako EMF indarrean, E2 ez da oso agertzen kargan, baita ere I2R2 bilakaera, non R2 sekundarioaren bornen erresistentzia eta I2 sekundarioaren korrontea edo kargako korrontea diren.

Modu berean, transformadorearen sekundarioaren aldeko tensio ekuazioa honela adieraz daiteke:

Transformadorearen Teoria Karga Dagoenean, Erresistentzia Da Baldin Badu Baizik Behe Indarki Magnetiko Bakarrerik

Orain kontsideratuko dugu transformadorearen indarki magnetiko bakarrerik badu eta bornen erresistentzia duen egoera.

Transformadorearen primario eta sekundarioaren bornen indarki magnetiko bakarrerik X1 eta X2 dira. Hortaz, R1 eta R2 erresistentziarekin transformadorearen primario eta sekundarioaren bornen indarro osoa honela adieraz daiteke,

Transformadorearen tensio ekuazioa karga dagoenean, bornetan soilik erresistentziak dituen kasuan, bornetan gertatzen den tensiorik gutxiago erresistentziak eragindako tensiorik gutxiago da.

Baina transformadorearen bornen indarki magnetiko bakarrerik kontsideratzen denean, bornetan gertatzen den tensiorik gutxiago erresistentziak eta bornen indarroak eragin ditu. Hortaz, transformadorearen tensio ekuazio erreala erraztzat adieraz daiteke R1 & R2 erresistentziekin lehenero ezartutako tensio ekuazioetan Z1 eta Z2 ordezkatuz.

Beraz, tensio ekuazioak hauek dira,

Erresistentziak direla korrontearen bektorearen norabidean. Baina erreaktiboa bektorearen perpendikularra izango da transformadorearen diagrama vektoriala erakusten duen moduan.