Hvorfor har en EMF-generator brug for et separat vindings på samme kjerne som dens primære vindinger?

Hvorfor har en EMF-generator brug for et separat vindings på samme kærne som dens primære vindings?

En EMF-generator (typisk henviser til en transformer) har brug for et separat vindings på samme kærne som dens primære vindings af flere vigtige årsager:

• Magnetisk kobling:Princippet bag transformers funktion handler om den magnetiske kobling mellem to vindinger gennem en fælles jernkærne. Når strøm flyder igennem det primære vindings, opbygger det et ændrende magnetfelt, hvilket derefter inducerer en elektromotorisk kraft (EMF) i det sekundære vindings. Hvis det sekundære vindings ikke var placeret på samme kærne, ville der ikke være effektiv magnetisk kobling, og effektiv energioverførsel ville blive forhindret.

•  Gensidig induktion:Når strøm passerer igennem det primære vindings, opbygger det et variabelt magnetfelt i jernkærnen. Dette felt inducerer en spænding i det sekundære vindings. Ved at dele samme kærne bliver gensidig induktion maksimeret, hvilket forbedrer effektiviteten af energiomformingen.

• Feltkoncentration:Rollen for jernkærnen er at koncentrere og guide det magnetiske felt, hvilket øger feltstyrken og effektiviteten. Ved at placere det sekundære vindings på samme kærne passer de fleste af de magnetiske fluxlinjer igennem det sekundære vindings, hvilket forøger den inducerede EMF.

•  Minimere leckage flux:Hvis det sekundære vindings ikke var på samme kærne, ville der være mere leckage flux, hvilket betyder, at en del af det magnetiske felt ikke ville passere igennem det sekundære vindings. Dette fører til energitab og lavere effektivitet. Ved at placere det sekundære vindings på samme kærne reduceres leckage flux, hvilket forbedrer systemets samlede effektivitet.

Kan den stadig levere strøm, hvis ingen last er forbundet til de sekundære terminaler?

Hvis ingen last er forbundet til de sekundære terminaler af en transformer, leverer den teoretisk set ikke "strøm," fordi ingen strøm flyder igennem det sekundære vindings. Imidlertid viser transformeren selv visse egenskaber:

•  Induceret EMF:Selvom der ikke er nogen last på det sekundære vindings, inducerer det ændrende magnetfelt fra det primære vindings stadig en EMF i det sekundære vindings. Dette skyldes, at princippet om elektromagnetisk induktion dikterer, at når der er et ændrende magnetfelt, der passerer igennem en spole, induceres der en EMF.

•  Ingen last drift:Under ingen-last-betingelser forbruger transformeren stadig nogle energi, som hovedsageligt bruges til at opbygge det magnetiske felt. Dette forbrug kaldes magnetiseringsstrøm (eller ingen-last-strøm), som indføres gennem det primære vindings, men ikke overføres til det sekundære vindings.

•  Reaktiv effekt:Under ingen-last-betingelser forbruger transformeren reaktiv effekt, som bruges til at opbygge det magnetiske felt i kærnen. Selvom der ikke faktisk overføres nogen aktiv effekt til lasten, forbruger transformeren selv energi.

•  Temperaturstigning:Selvom der ikke er nogen last, oplever transformeren en vis temperaturstigning på grund af hysteresis-tab og virvelstrømstab i kærnen, samt resistive tab i vindingerne.

I korthed, selvom en transformer ikke leverer effekt til en last, når dens sekundære terminaler er åbne, producerer den stadig en induceret EMF og forbruger input-effekt for at vedligeholde det magnetiske felt. Denne tilstand kaldes ingen-last-drift.