Transformator á hleðslu

Svæði: Raforkarafur

China

Transformatorkafl á viðhengiðu lausnum

Þegar transformator er viðhengdur lausnum, tengist sekundært spennuhringur hans við lausn, sem getur verið óvirk, víddraður eða kapasítiv. Straumur $I 2$ fer í gegnum sekundæra spennuhringinn, og magn hans er ákveðið af endaspönnunni $V 2$ og lausnarimpedans. Vinkill milli sekundærs straums og spönnunnar fer eftir eiginleikum lausnarinnar.

Útskýring af transformatarkafl við lausnum

Köfun transformators við lausnum er lýst með eftirtöldu:

Þegar sekundær hluti transformators er opinur, dráttur hann ólausa straum frá aðalrafstraumi. Þessi ólausa straum kallar fram magnetóhöfnunarskynjung $N 0 I 0$ , sem stendur upp fyrir flæði Φ í kerinu transformators. Síðan er sýnt myndrænt hvernig transformator er skipaður undir ólausnum skilyrðum:

Straumviðmót transformatar við lausnum

Þegar lausn er tengd sekundæra spennuhringnum transformators, fer straumur $I 2$ í gegnum sekundæra spennuhringinn, sem kallar fram magnetóhöfnunarskynjung (MMF) $N 2 I 2$ . Þessi MMF framleiðir flæði ϕ2 í kerinu, sem berst við uppruna flæðisins eftir Lenz lögum.

Vinkill og orkaþáttr í transformator

Vinkill milli $V1$ og $I1$ skilgreinir orkaþátta vinkil ϕ1 á aðala hluta transformators. Sekundæra orkaþáttur fer eftir tegund lausnar sem er tengd transformatornum:

Fyrir víddraða lausn (sem sýnt er í fasmyndinni hér að ofan) er orkaþátturinn síðurr.
Fyrir kapasítiva lausn er orkaþátturinn áframkvæmr.

Heildarstraumur á aðala hlutnum $I1$ er vigursumma af ólausa straumi $I0$ og jafnvægistrauma $I'1$ , þ.e.

Fasmynd transformator með víddraða lausn

Fasmynd virkra transformators undir víddraðri lausn er sýnt hér fyrir neðan:

Skref til að smíða fasmyndina

Taktu flæði Φ sem tilliti.
Indúkuð spennur $E 1$ og $E 2$ fara eftir flæði um 90°.
Aðala spenna sem jafnvægar $E 1$ er táknuð sem $V' 1$ (þ.e. $V'1 = -E1)$ .
Ólausa straumur $I0$ fer eftir $V' 1$ um 90°.
Fyrir síður orkaþáttar lausn, fer straumur $I 2$ eftir $E 2$ um horn ϕ_2.
Spennufall vegna rafspenna og lekage reaktansa gerir sekundæru endaspönnun: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R$ ₂ er í samfellt með $I 2$ .
$I 2 X 2$ er hornrétt á $I 2$ .

Aðala straumur $I 1$ er vigursumma af $I' 1$ og $I0$ , þar sem $I' 1 = -I 2$ .
Aðala spenna: $V1 = V'1 + (primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ er í samfellt með $I 1$ .
$I 1 X 1$ er hornrétt á $I 1$ .

Vinkill milli $V 1$ og $I 1$ skilgreinir aðala orkaþátta vinkil ϕ1.
Sekundæra orkaþáttur:

Síðurr fyrir víddraða lausn (eins og í fasmyndinni).
Áframkvæmr fyrir kapasítiva lausn.

Skref til að teikna fasmynd fyrir kapasítiva lausn

Taktu flæði Φ sem tilliti.
Indúkuð spennur $E 1$ og $E 2$ fara eftir flæði um 90°.
Aðala spenna sem jafnvægar $E 1$ er táknuð sem $V' 1$ (þ.e. $V' 1 = -E 1$ ).
Ólausa straumur $I 0$ fer eftir $V' 1$ um 90°.
Fyrir áframkvæmr orkaþáttar lausn, fer straumur $I 2$ áfram $E 2$ um horn ϕ_$2$.
Spennufall vegna rafspenna og lekage reaktansa gerir sekundæru endaspönnun: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R 2$ er í samfellt með $I 2$ .
$I 2 X 2$ er hornrétt á $I 2$ .

Jafnvægistraumur $I' 1 = -I 2$ (jafnstór í magni, andstæður í fas).
Aðala straumur $I 1$ er vigursumma af $I' 1$ og $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Aðala spenna $V 1$ er vigursumma af $V' 1$ og aðala spennufalli: $V 1 = V' 1 +(primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ er í samfellt með $I 1$ .
$I 1 X 1$ er hornrétt á $I 1$ .

Orkaþátta vinklar:

Vinkill milli $V 1$ og $I 1$ skilgreinir aðala orkaþátta vinkil ϕ_$1$.
Sekundæra orkaþáttur (áframkvæmr fyrir kapasítiva lausn) fer eftir tegund lausnar sem er tengd.