Регулация на напрежението в трансформатора

Регулация на напрежението: дефиниция и значение
Дефиниция

Регулацията на напрежението се дефинира като промяната в големината между изходното и входното напрежение на трансформатор. Този параметър количествено определя способността на трансформатора да поддържа постоянна изходна напруга при различни условия на натоварване.

Когато трансформатор работи с постоянна питаща напрега, терминалното му напрежение варира в отговор на промените в натоварването и фактора на мощността на натоварването.

Математическо представяне

Регулацията на напрежението се изразява математически като:

Математически означения

Където:

• E2: Вторично терминално напрежение при празно натоварване

• V2: Вторично терминално напрежение при пълно натоварване

Регулация на напрежението с разглеждане на първичното напрежение

При разглеждане на първичното терминално напрежение, регулацията на напрежението на трансформатора се изразява като:

Илюстрация на регулацията на напрежението с пример

Разгледайте следния сценарий за по-добро разбиране на регулацията на напрежението:

Състояние без натоварване

Когато вторичните терминали на трансформатора са отворени (без натоварване), само празното напрежение протича през първичната обмотка. При нулев ток във вторичната обмотка, падането на напрежението във вторичните резистивни и реактивни компоненти е елиминирано. Падането на напрежението от страна на първичната обмотка също е пренебрежимо при това състояние.

Състояние при пълно натоварване

Когато трансформаторът е пълноценно натоварен (натоварване е свързано с вторичните терминали), паданията на напрежението се случват както в първичната, така и във вторичната обмотка поради тока на натоварването. За оптимална работа на трансформатора, стойността на регулацията на напрежението трябва да бъде минимизирана, тъй като по-ниска регулация указва по-добра стабилност на напрежението при променящо се натоварване.

Анализ на схемата на цепта и заключения

На базата на горната схема на цепта, могат да бъдат направени следните наблюдения:

• Първичното напрежение на трансформатора винаги надвишава индуцираното ЕМФ в първичната обмотка: V1 > E1.

• Вторичното терминално напрежение при празно натоварване винаги е по-високо от напрежението при пълно натоварване: E2 > V2.

Извлечени уравнения от схемата на цепта

Следните уравнения се установяват чрез анализ на конфигурацията на цептата:

Приближителният израз за вторичното напрежение при празно натоварване за различни видове натоварване е

1. За индуктивно натоварване

2. За капацитивно натоварване

По този начин, дефинираме регулацията на напрежението на трансформатора.