Regulace napětí transformátoru
Definice a význam napěťové regulace
Definice
Napěťová regulace je definována jako změna v velikosti mezi napětím na výstupu a vstupu transformátoru. Tento parametr kvantifikuje schopnost transformátoru udržovat stabilní výstupní napětí za různých zátěžových podmínek.
Když transformátor pracuje s konstantním dodávaným napětím, jeho terminální napětí se mění v reakci na změny zátěže a faktor moci zátěže.
Matematické vyjádření
Napěťová regulace je matematicky vyjádřena následovně:
Matematické označení
Kde:
Napěťová regulace s ohledem na primární napětí
Při zohlednění primárního terminálního napětí se napěťová regulace transformátoru vyjadřuje následovně:
Ilustrace napěťové regulace na příkladu
Uvažujme následující scénář pro pochopení napěťové regulace:
Stav bez zátěže
Když jsou sekundární terminály transformátoru otevřené (bez připojené zátěže), protéká pouze prázdný proud první cívkou. S nulovým proudem ve druhé cívce jsou eliminovány napěťové klesy v sekundárních rezistivních a reaktivních komponentách. Napěťový kles na straně primární cívky je také zanedbatelný v tomto stavu.
Stav plného zatěžování
Když je transformátor plně zatěžován (zátěž připojena k sekundárním terminálům), dojde k napěťovým klesům v obou primárních a sekundárních cívkách v důsledku zátěžového proudu. Pro optimální výkon transformátoru by měla být hodnota napěťové regulace minimalizována, protože nižší regulace naznačuje lepší stabilitu napětí při měnících se zátěžích.
Analýza obvodového diagramu a závěry
Na základě obvodového diagramu výše lze učinit následující pozorování:
Odvozené rovnice z obvodového diagramu
Následující rovnice jsou stanoveny analýzou konfigurace obvodu:
Přibližné vyjádření sekundárního napětí bez zátěže pro různé typy zátěže je
1. Pro induktivní zátěž
2. Pro kapacitní zátěž
Tímto způsobem definujeme napěťovou regulaci transformátoru.
