Ufafanuli wa Transformer
Transformer ni kifaa cha umeme ambacho hutumia indukta ya elektromagnetiki kutumia nishati ya umeme kati ya mzunguko wa moja au zaidi.
Sanaa ya Transformer bila Mchakato
Bila Uzito wa Mzunguko na Uzito wa Indukta wa Kutoka
Tafakari transformer ambayo ina hasara ya nyuzi tu, maana hakuna hasara ya copper loss au uzito wa indukta. Wakati dharura ya umeme inatumiwa kwenye mzunguko wa awali, hutoa umeme kutokomeza nyuzi za transformer.
Lakini umeme huu si umeme wa kufanya kwa kweli, ni kidogo zaidi ya umeme wa kufanya. Umeme kamili tofauti tofauti, moja ni umeme wa kufanya ambao unatumika kwa tu kufanya nyuzi, na tofauti ni umeme wa kutokomeza hasara ya nyuzi katika transformer.
Kwa sababu ya sehemu ya umeme wa hasara, umeme wa chanzo siku ya mshikamano haupungue vifo la umeme kwa anga tofauti ya 90° ila na anga θ, ambayo ndiyo chache kuliko 90°. Umeme kamili Io una sehemu Iw yenye mizizi na umeme wa chanzo V1, ambayo inatafsiriwa kama sehemu ya umeme wa hasara.
Sehemu hii inachukua mizizi na umeme wa chanzo kwa sababu inajumuisha hasara ya kazi au hasara ya kazi katika transformer. Sehemu nyingine ya umeme wa chanzo inatafsiriwa kama Iμ.
Sehemu hii hutengeneza mfululizo wa magneeti wa kiwango cha mwaka, basi ni bezwe; maana ni sehemu ya umeme wa chanzo ambayo haijumuisha nguvu. Hivyo basi Iμ itakuwa na mizizi na V1 na mizizi na mfululizo wa magneeti Φ. Kwa hivyo, umeme wa mzunguko wa awali wa transformer bila mshikamano unaweza kutafsiriwa kama:
Sasa tumekuona jinsi rahisi ni kusimulia sanaa ya transformer bila mshikamano.
Sanaa ya Transformer na Mshikamano
Bila Uzito wa Mzunguko na Uzito wa Indukta
Sasa tutazingatia tabia ya transformer uliotumwa hapo awali na mshikamano, ambayo inamaanisha mshikamano umewasilishwa kwenye vitu viwili vya sekondari. Tafakari, transformer ambaye ana hasara ya nyuzi lakini hakuna hasara ya copper loss na uzito wa indukta. Wakati mshikamano unawasilishwa kwenye mzunguko wa sekondari, umeme wa mshikamano utaanza kukubalika kupitia mshikamano na mzunguko wa sekondari.
Umeme huu wa mshikamano unategemea pekee vyanzo vya mshikamano na pia umeme wa sekondari wa transformer. Umeme huu unatafsiriwa kama umeme wa sekondari au umeme wa mshikamano, hapa unatafsiriwa kama I2. Tangu I2 anayelekea sekondari, MMF chenye mzunguko wa sekondari itapatakiwa. Hapa ni N2I2, ambapo N2 ni idadi ya mzunguko wa sekondari wa transformer.
MMF hii au nguvu ya magneeti katika mzunguko wa sekondari hutengeneza mfululizo φ2. φ2 hii itaingiliana na mfululizo mkuu wa kufanya na mara nyingi kitakuwa na kuongeza mfululizo mkuu na kutajaribu kupunguza umeme wa kufanya E1. Ikiwa E1 inapungua chini ya umeme wa chanzo V1, utakuwa na umeme wa ziada unayelekea kutoka chanzo hadi mzunguko wa awali.
Umeme mzuri wa awali I2′ hutengeneza mfululizo wa ziada φ′ katika nyuzi ambayo itaneutralize mfululizo wa sekondari φ2. Hivyo mfululizo mkuu wa nyuzi, Φ bado utakuwa sawa bila kujali mshikamano. Kwa hivyo umeme kamili, transformer hutokomeza kutoka chanzo unaweza kugawanyika kwa sehemu mbili.
Ya kwanza inatumika kufanya nyuzi na kutokomeza hasara ya nyuzi, i.e., Io. Ni sehemu ya umeme wa awali bila mshikamano. Ya pili inatumika kutokomeza mfululizo wa sekondari.
Inatafsiriwa kama sehemu ya umeme wa mshikamano wa umeme wa awali. Hivyo umeme kamili wa awali I1 wa transformer wa nishati ya umeme ambaye hakuna uzito wa mzunguko na uzito wa indukta unaweza kutafsiriwa kama ifuatavyo
Ambapo θ2 ni anga kati ya Umeme wa Sekondari na Umeme wa Sekondari wa transformer. Sasa tutarudi hatua moja zaidi kuelekea asili ya transformer.
Sanaa ya Transformer na Mshikamano, na Uzito wa Mzunguko, lakini Bila Uzito wa Indukta
Sasa, tafakari uzito wa mzunguko wa transformer lakini hakuna uzito wa indukta. Hadi sasa tumejaribisha transformer ambaye ana mzunguko ideal, maana mzunguko bila uzito na uzito wa indukta, lakini sasa tutahesabiwa transformer ambaye ana uzito ndani ya mzunguko lakini hakuna uzito wa indukta. Tangu mzunguko ni resistive, itakuwa na upungufu wa umeme katika mzunguko.
Tumesaidia kabla ya, umeme kamili wa awali kutoka chanzo na mshikamano ni I1. Upungufu wa umeme katika mzunguko wa awali na uzito R1 ni R1I1. Vinavyoonekana, umeme wa kufanya juu ya mzunguko wa awali E1, si sawa kwa umeme wa chanzo V1. E1 ni chache kuliko V1 kwa upungufu wa umeme I1R1.
Tena kuhusu sekondari, umeme wa kufanya juu ya mzunguko wa sekondari, E2 haisifu kabisa kwenye mshikamano kwa sababu pia hutofa kwa idadi I2R2, ambapo R2 ni uzito wa mzunguko wa sekondari na I2 ni umeme wa sekondari au umeme wa mshikamano.
Vilevile, maelezo ya umeme wa sekondari ya transformer yatafsiriwa kama:
Sanaa ya Transformer na Mshikamano, na Uzito na Pia Uzito wa Indukta
Sasa tutazingatia hali ambapo kutumaini uzito wa indukta wa transformer na pia uzito wa mzunguko wa transformer.
Hebu uzito wa indukta wa mzunguko wa awali na sekondari wa transformer ni X1 na X2 kwa mtazamo. Hivyo, uzito kamili wa mzunguko wa awali na sekondari wa transformer na uzito R1 na R2 kwa mtazamo unaweza kutafsiriwa kama,
Tumesaidia kabla ya maelezo ya umeme ya transformer na mshikamano, na uzito tu katika mzunguko, ambapo upungufu wa umeme katika mzunguko hutofa kwa sababu ya upungufu wa umeme wa uzito.
Lakini tukiangalia uzito wa indukta wa mzunguko wa transformer, upungufu wa umeme hutofa katika mzunguko si kwa sababu ya uzito tu lakini pia kwa sababu ya uzito wa mzunguko wa transformer. Hivyo, maelezo halisi ya umeme ya transformer yanaweza kutengenezwa rahisi kwa kubadilisha uzito R1 & R2 katika maelezo ya umeme iliyotengenezwa kabla na Z1 na Z2.
Hivyo, maelezo ya umeme ni,
Upungufu wa uzito unatekeleza mizizi ya vector ya umeme. Lakini upungufu reactive utakuwa perpendicular kwa vector ya umeme kama inavyoonyeshwa kwenye diagramu ya vector ya transformer.
