تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور

تعریف تنظیم ولتاژ و اهمیت آن
تعریف

تنظیم ولتاژ به تغییر بین ولتاژ دو سر و ولتاژ دو سر دریافتی یک ترانسفورماتور اشاره دارد. این پارامتر توانایی ترانسفورماتور برای حفظ ولتاژ خروجی ثابت در شرایط بار متفاوت را کمی می‌سازد.

هنگامی که یک ترانسفورماتور با ولتاژ تغذیه ثابت عمل می‌کند، ولتاژ پایانه‌های آن در پاسخ به تغییرات بار و عامل قدرت بار نوسان می‌کند.

نمایش ریاضی

تنظیم ولتاژ به صورت ریاضی به صورت زیر بیان می‌شود:

نمادهای ریاضی

که در آن:

• E2: ولتاژ پایانه ثانویه در حالت بدون بار

• V2: ولتاژ پایانه ثانویه در حالت کامل بار

تنظیم ولتاژ با در نظر گرفتن ولتاژ اولیه

هنگام در نظر گرفتن ولتاژ پایانه اولیه، تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور به صورت زیر بیان می‌شود:

تصویرسازی تنظیم ولتاژ با مثال

برای درک تنظیم ولتاژ، مثال زیر را در نظر بگیرید:

حالت بدون بار

وقتی پایانه‌های ثانویه ترانسفورماتور باز (بدون بار) هستند، فقط جریان بدون بار از طریق سیم‌پیچ اولیه می‌گذرد. با عدم وجود جریان در سیم‌پیچ ثانویه، فروپاشی ولتاژ در مقاومت‌ها و مولدهای واکنشی ثانویه حذف می‌شود. فروپاشی ولتاژ در سمت اولیه نیز در این شرایط ناچیز است.

حالت کامل بار

وقتی ترانسفورماتور کاملاً باردار است (بار به پایانه‌های ثانویه متصل شده)، فروپاشی ولتاژ در هر دو سیم‌پیچ اولیه و ثانویه به دلیل جریان بار اتفاق می‌افتد. برای عملکرد بهینه ترانسفورماتور، مقدار تنظیم ولتاژ باید حداقل شود، زیرا تنظیم ولتاژ کمتر نشان‌دهنده پایداری بهتر ولتاژ در شرایط بار متفاوت است.

تحلیل نمودار مدار و نتایج

بر اساس نمودار مدار فوق، می‌توان مشاهدات زیر را کرد:

• ولتاژ اولیه ترانسفورماتور همیشه از EMF القایی اولیه بیشتر است: V1 > E1.

• ولتاژ پایانه ثانویه بدون بار همیشه بیشتر از ولتاژ پایانه ثانویه در حالت کامل بار است: E2 > V2.

معادلات استخراج شده از نمودار مدار

معادلات زیر با تحلیل پیکربندی مدار تعیین می‌شوند:

عبارت تقریبی ولتاژ پایانه ثانویه بدون بار برای انواع مختلف بار به صورت زیر است

1. برای بار القایی

2. برای بار ظرفیتی

به این ترتیب، تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور تعریف می‌شود.