Transformerin jänniteohjaus
Jänniteohjauksen määritelmä ja merkitys
Määritelmä
Jänniteohjaus määritellään muutoksena muuntimen lähetys- ja vastaanottopään jännitteiden välillä. Tämä parametri kvantifiikoi muuntimen kykyä ylläpitää vakaita ulosjännitteitä vaihtelevissa kuormituksen olosuhteissa.
Kun muuntin toimii vakiovarauksella, sen pääjännite vaihtelee kuorman muutosten ja kuorman tehokkuuskertoimen mukaan.
Matemaattinen esitys
Jänniteohjausta voidaan ilmaista matemaattisesti seuraavasti:
Matemaattiset merkinnät
Missä:
Jänniteohjaus ensimmäisen pään jännitettä huomioiden
Kun otetaan huomioon ensimmäisen pään jännite, muuntimen jänniteohjaus ilmaistaan seuraavasti:
Jänniteohjauksen havainnollistus esimerkillä
Tarkastellaan seuraavaa skenaariota jänniteohjauksen ymmärtämiseksi:
Tyhjä kuorma
Kun muuntimen toissijaiset päätyt ovat avoimet (ei kuormaa), vain tyhjän kuorman virta kulkee ensimmäisen pään kierroksessa. Kun toissijaisessa ei ole virtaa, jännitetten pudotukset toissijaisissa ohutus- ja reaktiivisissa komponenteissa poistetaan. Ensimmäisen pään jännitepudotus on myös pieni tällaisissa olosuhteissa.
Täysi kuorma
Kun muuntin on täysin ladattu (kuorma liitetty toissijaiseen), jännitetten pudotukset tapahtuvat sekä ensimmäisen että toissijaisen kierroksissa kuorman virran vuoksi. Optimaalisen muuntimen toiminnan kannalta jänniteohjausarvon tulisi olla mahdollisimman pieni, sillä alhaisempi ohjaus osoittaa parempaa jännitevakaudesta vaihtelevissa kuormituksen olosuhteissa.
Piirikaavion analyysi ja päätelmät
Yllä olevan piirikaavion perusteella seuraavia havaintoja voidaan tehdä:
Piirikaavion perusteella johtopäätöksiin käytetty yhtälöt
Seuraavat yhtälöt perustuvat piirikonfiguraation analyysiin:
Lähdejännitteen arviointiyhtälö eri kuormatyypeille on
1. Induktiivinen kuorma
2. Kapasitiivinen kuorma
Näin määrittelemme muuntimen jänniteohjauksen.
