Transformilo sub ŝargo

Edwiin

Kampo: Ŝaltilo de potenco

China

Transformila Funkciado Sub Ŝarĝo

Kiam transformilo laboras sub ŝarĝo, ĝia dua vikolo estas konektita al ŝarĝo, kiu povas esti rezistiva, induktiva aŭ kapacitiva. Kurento $I 2$ fluas tra la dua vikolo, kun sia grandeco determinata de la terminala voltado $V 2$ kaj la ŝarĝa impedanco. La fazan angulo inter la dua kurento kaj voltado dependas de la ŝarĝaj karakterizoj.

Eklarigo de Transformila Funkciado Sub Ŝarĝo

La funkciado de transformilo sub ŝarĝo estas detale priskribata jene:

Kiam la dua vikolo de la transformilo estas malfermit-cirkuita, ĝi elĉerpas senŝarĝan kurenton el la ĉef-furnizilo. Tiu senŝarĝa kurento induktas magnetomotan forton $N 0 I 0$ , kiu etablas flukton Φ en la kerno de la transformilo. La cirkvita konfiguro de la transformilo sub senŝarĝaj kondiĉoj estas ilustrita en la diagramo sube:

Interago de Ŝarĝa Kurento de Transformilo

Kiam ŝarĝo estas konektita al la dua vikolo de la transformilo, kurento $I 2$ fluas tra la dua vikolo, induktante magnetomotan forton (MMF) $N 2 I 2$ . Tiu MMF generas flukton ϕ2 en la kerno, kiu kontraŭstaras la originalan flukton ϕ laŭ la leĝo de Lenz.

Fazdiferenco kaj Potencfaktoro en Transformilo

La fazdiferenco inter $V1$ kaj $I1$ difinas la potencfaktoran angulon ϕ1 sur la unua flanko de la transformilo. La dua-flanka potencfaktoro dependas de la tipo de ŝarĝo konektita al la transformilo:

Por induktiva ŝarĝo (kiel montrite en la fazora diagramo supre), la potencfaktoro estas malantaŭa.
Por kapacitiva ŝarĝo, la potencfaktoro estas antaŭa.

La totala unua kurento $I1$ estas la vektora sumo de la senŝarĝa kurento $I0$ kaj la kontraŭbalanciga kurento $I'1$ , tio estas,

Fazora Diagramo de Transformilo kun Induktiva Ŝarĝo

La fazora diagramo de efektiva transformilo sub induktiva ŝarĝo estas ilustrita sube:

Paŝoj por Konstrui la Fazoran Diagramon

Prezenti la flukton Φ kiel referencon.
Induktis emfoj $E 1$ kaj $E 2$ malantaŭiras la flukton per 90°.
La unua aplika voltado komponento balancanta $E 1$ estas markita kiel $V' 1$ (t.e., $V'1 = -E1)$ .
Senŝarĝa kurento $I0$ malantaŭiras $V' 1$ per 90°.
Por malantaŭa potencfaktoro ŝarĝo, kurento $I 2$ malantaŭiras $E 2$ per angulo ϕ₂.
Bobinresisto kaj fuĝinduktanco kaŭzas voltadofaladojn, farante la duan terminalan voltadon: $V 2 = E 2 − (voltadofaladoj)$

$I 2 R$ ₂ estas en fazo kun $I 2$ .
$I 2 X 2$ estas ortogona al $I 2$ .

Unua kurento $I 1$ estas la fazora sumo de $I' 1$ kaj $I0$ , kie $I' 1 = -I 2$ .
Unua aplika voltado: $V1 = V'1 + (unuaj voltadofaladoj)$

$I 1 R 1$ estas en fazo kun $I 1$ .
$I 1 X 1$ estas ortogona al $I 1$ .

La fazdiferenco inter $V 1$ kaj $I 1$ difinas la unuan potencfaktoran angulon ϕ1.
Dua potencfaktoro:

Malantaŭa por induktivaj ŝarĝoj (kiel en la fazora diagramo).
Antaŭa por kapacitivaj ŝarĝoj.

Paŝoj por Desegni Fazoran Diagramon por Kapacitiva Ŝarĝo

Prezenti la flukton Φ kiel referencon.
Induktis emfoj $E 1$ kaj $E 2$ malantaŭiras la flukton per 90°.
La unua aplika voltado komponento balancanta $E 1$ estas markita kiel $V' 1$ (t.e., $V' 1 = -E 1$ ).
Senŝarĝa kurento $I 0$ malantaŭiras $V' 1$ per 90°.
Por antaŭa potencfaktoro ŝarĝo, kurento $I 2$ antaŭiras $E 2$ per angulo ϕ_$2$.
Bobinresisto kaj fuĝinduktanco kaŭzas voltadofaladojn, farante la duan terminalan voltadon: $V 2 = E 2 − (voltadofaladoj)$

$I 2 R 2$ estas en fazo kun $I 2$ .
$I 2 X 2$ estas ortogona al $I 2$ .

Kontraŭbalanciga kurento $I' 1 = -I 2$ (egalas en grandeco, kontraŭa en fazo al $I 2$ ).
Unua kurento $I 1$ estas la fazora sumo de $I' 1$ kaj $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Unua aplika voltado $V 1$ estas la fazora sumo de $V' 1$ kaj unuaj voltadofaladoj: $V 1 = V' 1 +(unuaj voltadofaladoj)$

$I 1 R 1$ estas en fazo kun $I 1$ .
$I 1 X 1$ estas ortogona al $I 1$ .

Potencfaktoraj anguloj:

La fazdiferenco inter $V 1$ kaj $I 1$ difinas la unuan potencfaktoran angulon ϕ_$1$.
La dua potencfaktoro (antaŭa por kapacitivaj ŝarĝoj) dependas entute de la konektita ŝarĝa tipo.