การควบคุมแรงดันของหม้อแปลง
นิยามและความสำคัญของการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
นิยาม
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นการเปลี่ยนแปลงของขนาดระหว่างแรงดันที่ส่งออกและแรงดันที่รับเข้าของหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวแปรนี้วัดความสามารถของหม้อแปลงในการรักษาแรงดันขาออกให้คงที่ภายใต้สภาพโหลดที่แตกต่างกัน
เมื่อหม้อแปลงทำงานด้วยแรงดันจ่ายที่คงที่ แรงดันที่ขั้วจะเปลี่ยนแปลงตามความแปรผันของโหลดและการป้อนพลังงานของโหลด
การแสดงทางคณิตศาสตร์
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ว่า:
สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์
โดยที่:
การควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยการพิจารณาแรงดันที่ขั้วด้านหลัก
เมื่อพิจารณาแรงดันที่ขั้วด้านหลัก การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงสามารถแสดงได้ว่า:
การอธิบายการควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยตัวอย่าง
ลองพิจารณาสถานการณ์ต่อไปนี้เพื่อทำความเข้าใจการควบคุมแรงดันไฟฟ้า:
สภาพไม่มีโหลด
เมื่อขั้วรองของหม้อแปลงเปิดวงจร (ไม่มีโหลดเชื่อมต่อ) จะมีเพียงกระแสไม่โหลดที่ไหลผ่านขดลวดหลัก ด้วยกระแสศูนย์ในขั้วรอง แรงดันตกคร่อมชิ้นส่วนต้านทานและปฏิกิริยาในขั้วรองจะหายไป แรงดันตกคร่อมด้านหลักก็มีน้อยเกินไปภายใต้สภาพนี้
สภาพโหลดเต็ม
เมื่อหม้อแปลงโหลดเต็ม (โหลดเชื่อมต่อที่ขั้วรอง) จะเกิดแรงดันตกคร่อมทั้งขดลวดหลักและขั้วรองเนื่องจากกระแสโหลด สำหรับประสิทธิภาพที่ดีของหม้อแปลง ค่าการควบคุมแรงดันควรลดลงให้น้อยที่สุด เนื่องจากค่าการควบคุมแรงดันต่ำบ่งบอกถึงความเสถียรของแรงดันภายใต้โหลดที่เปลี่ยนแปลง
การวิเคราะห์แผนภาพวงจรและการสรุป
จากแผนภาพวงจรด้านบน สามารถสังเกตได้ว่า:
สมการที่ได้จากแผนภาพวงจร
สมการต่อไปนี้ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างวงจร:
การแสดงทางคณิตศาสตร์ประมาณของแรงดันที่ขั้วรองเมื่อไม่มีโหลดสำหรับประเภทโหลดที่ต่างกันคือ
1. สำหรับโหลดเหนี่ยวนำ
2. สำหรับโหลดแบบคาปาซิทีฟ
ในลักษณะนี้ เราสามารถกำหนดการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงได้
