Transformera Darba Un Bez Ielādes Darbības Teorija
Esmēs apspriedājām ideālā transformatora teoriju, lai labāk izprastu patieso transformatora elementāro transformatora teoriju. Tagad mēs ietīrēsim praktiskos aspektus vienu par otru elektriskajam enerģijas transformatoram un mēģināsim uzzīmēt transformatora vektoru diagrammu katrā solī. Kā mēs sacījām, ideālajā transformatorā nav jūtamu zaudējumu transformatora ķermenī, t.i., bezzaudējumu transformatora ķermenis. Bet prakses transformatorā ir histerezes un straujstrāvas zaudējumi transformatora ķermenī.
Transformatora teorija bez slodzes
Bez virviņu pretestības un noplūdes reaktivitātes
Apsveriet vienu elektrisko transformatoru tikai ar ķermenī esošiem zaudējumiem, kas nozīmē, ka tam ir tikai ķermenī esošie zaudējumi, bet nav mednieku zaudējumu un noplūdes reaktivitātes. Kad alternierušanās avots tiek pievienots primārajai virviņai, šis avots nodrošinās strāvu, lai magnetizētu transformatora ķermeni.
Tomēr šī strāva nav patiesa magnetizējošā strāva; tā ir nedaudz lielāka nekā patiesa magnetizējošā strāva. Kopējā strāva, ko nodrošina avots, sastāv no diviem komponentiem, viens ir magnetizējošā strāva, kas tikai tiek izmantota, lai magnetizētu ķermeni, un otrais avota strāvas komponents tiek izlietots, lai kompensētu transformatora ķermenī esošos zaudējumus.
Tā kā šim ķermenī esošajiem zaudējumiem, avota strāva transformatorā bez slodzes stāvoklī, ko nodrošina avots, nav tieši 90° aizmugurē no piegādes sprieguma, bet tā atpaliek par leņķi θ, kas ir mazāks par 90o. Ja kopējā strāva, ko nodrošina avots, ir Io, tai būs viens komponents fāzē ar piegādes spriegumu V1, un šis strāvas Iw komponents ir ķermenī esošo zaudējumu komponents.
Šis komponents tiek ņemts fāzē ar avota spriegumu, jo tas saistīts ar aktīvajiem vai darbības zaudējumiem transformatoros. Cits avota strāvas komponents ir apzīmēts kā Iμ.
Šis komponents veido mainīgo magnētisko plūsmu ķermenī, tāpēc tas ir bezvarīgs; tas nozīmē, ka tas ir reaktīvais transformatora avota strāvas daļa. Tādēļ Iμ būs kvadrantā ar V1 un fāzē ar mainīgo plūsmu Φ. Tādējādi kopējā primārā strāva transformatorā bez slodzes stāvoklī var tikt attēlotā kā:
Tagad esat redzējuši, cik viegli ir izskaidrot transformatora teoriju bez slodzes stāvoklī.
Transformatora teorija ar slodzi
Bez virviņu pretestības un noplūdes reaktivitātes
Tagad mēs pārbaudīsim minētā transformatora uzvedību ar slodzi, kas nozīmē, ka slodze ir savienota ar sekundārās virviņas termināļiem. Apsveriet transformatoru, kuram ir ķermenī esošie zaudējumi, bet nav mednieku zaudējumu un noplūdes reaktivitātes. Kad slodze tiek savienota ar sekundāro virviņu, slodzes strāva sāks plūstēt cauri slodzei un sekundārajai virviņai.
Šī slodzes strāva atkarīga no slodzes raksturlielām un arī no transformatora sekundārā sprieguma. Šo strāvu sauc par sekundāro strāvu vai slodzes strāvu, šeit to apzīmē kā I2. Jo I2 plūst cauri sekundārajai virviņai, tiks radīts sekojošs MMF sekundārajā virviņā. Šeit tas ir N2I2, kur N2 ir transformatora sekundārās virviņas spēja.
Šis MMF vai magnētomotīve sekundārajā virviņā radīs plūsmu φ2. Šī φ2 pretinās galvenajai magnetizējošajai plūsmai un laiku pa laikam samazina galveno plūsmu un cenšas samazināt primāro automagnēto EMF E1. Ja E1 pazemināsies zemāk par primāro avota spriegumu V1, no avota uz primāro virviņu plūstēs papildu strāva.
Šī papildu primārā strāva I2′ radīs papildu plūsmu φ′ ķermenī, kas neutralizēs sekundāro pretplūsmu φ2. Tādējādi galvenā magnetizējošā plūsma ķermenī, Φ, paliek nemainīga neatkarīgi no slodzes. Tātad kopējā strāva, ko šis transformators nodrošina no avota, var tikt sadalīta divos komponentos.
Pirmā tiek izmantota, lai magnetizētu ķermeni un kompensētu ķermenī esošos zaudējumus, t.i., Io. Tas ir primārās strāvas bezslodža komponents. Otrais tiek izmantots, lai kompensētu sekundārās virviņas pretplūsmu. To sauc par slodžas komponentu primārajā strāvā. Tātad kopējā bezslodža primārā strāva I1 elektroenerģijas transformatoram, kuram nav virviņu pretestības un noplūdes reaktivitātes, var tikt attēlota šādi
Kur θ2 ir leņķis starp Sekundāro Spriegumu un Sekundāro Strāvu transformatorā.
Tagar mēs turpināsim vēl vienu soli uz priekšu, lai ietilptu vēl praktiskākos transformatora aspektus.
Transformatora teorija ar slodzi, ar pretestīgu virviņu, bet bez noplūdes reaktivitātes
Tagad apsvērsim transformatora virviņu pretestību, bet bez noplūdes reaktivitātes. Līdz šim mēs esam apsprieduši transformatoru, kuram ir ideālas virviņas, t.i., virviņas bez pretestības un noplūdes reaktivitātes, bet tagar mēs apsvērsim transformatoru, kuram ir iekšēja pretestība virviņā, bet bez noplūdes reaktivitātes. Tā kā virviņas ir pretestīgas, būs sprieguma pazeminājums virviņās.
