Teorya ng Transformer sa Operasyon na may Load at walang Load

Nag-usap na tayo tungkol sa teorya ng ideal na transformer para mas maunawaan ang aktwal na elementaryong teorya ng transformer. Ngayon, paglalakad natin ang mga praktikal na aspeto ng isang elektrikong power transformer at subukan nating gumuhit ng vector diagram ng transformer sa bawat hakbang. Gayunman, sa isang ideal na transformer, walang core losses sa transformer, i.e., libreng core ng transformer. Ngunit sa praktikal na transformer, may hysteresis at eddy current losses sa core ng transformer.

Teorya ng Transformer sa Walang Load

Walang Winding Resistance at Walang Leakage Reactance

Isaalang-alang natin ang isang elektrikong transformer na may lamang core losses, ibig sabihin, ito ay may lamang core losses ngunit walang copper loss at walang leakage reactance ng transformer. Kapag isinama ang alternating source sa primary, ang source ay magbibigay ng kuryente para makamagnetize ang core ng transformer.

Ngunit hindi ito ang aktwal na magnetizing current; ito ay kaunti pang mas malaki kaysa sa aktwal na magnetizing current. Ang kabuuang kuryente na ibinibigay mula sa source ay may dalawang komponent, ang isa ay ang magnetizing current na ginagamit lamang para makamagnetize ang core, at ang isa pa ng komponent ng source current ay inilalaan para mapabuti ang core losses sa transformers.

Dahil sa core loss component, ang source current sa transformer sa walang load na ibinibigay mula sa source bilang source current ay hindi eksaktong 90° lags ng supply voltage, ngunit ito ay lagging sa isang anggulo θ na mas maliit kaysa 90o. Kung ang kabuuang kuryente na ibinibigay mula sa source ay Io, ito ay magkakaroon ng isang komponent na in-phase sa supply voltage V1 at ang komponent ng kuryente Iw ay ang core loss component.

Ang komponent na ito ay kinuha sa in-phase sa source voltage dahil ito ay kaugnay sa aktibo o working losses sa transformers. Ang isa pang komponent ng source current ay ipinapakita bilang Iμ.

Ang komponent na ito ay nagpapalikha ng alternating magnetic flux sa core, kaya ito ay watt-less; ibig sabihin, ito ay isang reactive bahagi ng source current ng transformer. Kaya Iμ ay in-quadrature sa V1 at in-phase sa alternating flux Φ. Kaya, ang kabuuang primary current sa isang transformer sa walang load na kondisyon ay maaaring ipakita bilang:

Ngayon, nakita mo kung gaano kasimple paliwanagin ang teorya ng transformer sa walang load.

Teorya ng Transformer sa May Load

Walang Winding Resistance at Leakage Reactance

Ngayon, susuriin natin ang pag-uugali ng nabanggit na transformer sa may load, ibig sabihin, ang load ay konektado sa secondary terminals. Isaalang-alang, isang transformer na may core loss ngunit walang copper loss at leakage reactance. Kapag konektado ang load sa secondary winding, ang load current ay magsisimulang umagos sa load pati na rin sa secondary winding.

Ang load current na ito ay buo depende sa katangian ng load at pati na rin sa secondary voltage ng transformer. Ang current na ito ay tinatawag na secondary current o load current, dito ito ay ipinapakita bilang I2. Dahil ang I2 ay umagos sa secondary, ang self MMF sa secondary winding ay maaaring mabuo. Dito ito ay N2I2, kung saan, N2 ay ang bilang ng turns ng secondary winding ng transformer.

Ang MMF o magnetomotive force sa secondary winding ay nagpapalikha ng flux φ2. Ang φ2 ay kontra sa pangunahing magnetizing flux at pansamantalang binabawasan ang pangunahing flux at sinusubukan bumawas sa primary self-induced emf E1. Kung E1 bumaba sa ibaba ng primary source voltage V1, mayroong extra current na umagos mula sa source patungo sa primary winding.

Ang extra primary current na I2′ ay nagpapalikha ng extra flux φ′ sa core na neutralize ang secondary counter flux φ2. Kaya ang pangunahing magnetizing flux ng core, Φ ay hindi nagbabago kahit anong load. Kaya ang kabuuang current, ang transformer na ito ay humahatak mula sa source ay maaaring hatiin sa dalawang komponent.

Ang una ay ginagamit para makamagnetize ang core at mapabuti ang core loss, i.e., Io. Ito ang no-load component ng primary current. Ang pangalawa ay ginagamit para mapabuti ang counter flux ng secondary winding. Ito ay kilala bilang ang load component ng primary current. Kaya ang kabuuang no-load primary current I1 ng isang elektrikong power transformer na walang winding resistance at leakage reactance ay maaaring ipakita bilang sumusunod

Kung saan θ2 ay ang anggulo sa pagitan ng Secondary Voltage at Secondary Current ng transformer.
Ngayon, susundin natin ang susunod na hakbang patungo sa mas praktikal na aspeto ng transformer.

Teorya ng Transformer sa May Load, na may Resistive Winding, ngunit Walang Leakage Reactance

Ngayon, isaalang-alang ang winding resistance ng transformer ngunit walang leakage reactance. Hanggang ngayon, napagusapan natin ang transformer na may ideal na windings, ibig sabihin, winding na walang resistance at leakage reactance, ngunit ngayon, susuriin natin ang isang transformer na may internal resistance sa winding ngunit walang leakage reactance. Dahil ang windings ay resistive, mayroong voltage drop sa windings.

Napatunayan natin na, ang kabuuang primary current mula sa source sa may load ay I1. Ang voltage drop sa primary winding na may resistance, R1