Resistència i reactància de fuite o impedància del transformador

Reactivitat de fuga del transformador

No tot el flux en el transformador podrà enllaçar amb les bobines primària i secundària. Una petita part del flux enllaçarà una de les bobines però no ambdós. Aquesta part del flux s'anomena flux de fuga. Degut a aquest flux de fuga en el transformador, hi haurà una reactivitat pròpia en la bobina concernida.

Aquesta reactivitat pròpia del transformador també es coneix com a reactivitat de fuga del transformador. Aquesta reactivitat associada amb la resistència del transformador és l'impedància. Degut a aquesta impedància del transformador, hi haurà caigudes de tensió en les bobines primària i secundària.

Resistència del transformador

Generalment, tant les bobines primària com secundària dels transformadors d'energia elèctrica estan fetes de cobre. El cobre és un conductor de corrent molt bo, però no és un superconductor. De fet, el superconductor i la superconductivitat són conceptes teòrics, que no estan disponibles de forma pràctica. Per tant, totes dues bobines tindran alguna resistència. Aquesta resistència interna de les bobines primària i secundària es coneix col·lectivament com a resistència del transformador.

Impedància del transformador

Com hem dit, tant les bobines primària com secundària tindran resistència i reactivitat de fuga. Aquesta resistència i reactivitat estaràn en combinació, és a dir, impedància del transformador. Si R1 i R2 i X1 i X2 són la resistència i la reactivitat de fuga del transformador respectivament, llavors Z1 i Z2 són la impedància de les bobines primària i secundària respectivament,

La impedància del transformador joca un paper vital durant l'operació en paral·lel del transformador.

Flux de fuga en el transformador

En un transformador ideal, tot el flux enllaçaria amb les bobines primària i secundària, però en realitat, és impossible enllaçar tot el flux amb ambdues bobines. Tot i que la major part del flux enllaçarà amb les dues bobines a través del nucli del transformador, encara hi haurà una petita quantitat de flux que enllaçarà una de les bobines però no ambdues. Aquest flux s'anomena flux de fuga, que passarà a través de l'aïllament de les bobines i l'oli aïllant del transformador en comptes de passar pel nucli. Degut a aquest flux de fuga en el transformador, tant la bobina primària com la secundària tenen reactivitat de fuga. La reactivitat del transformador no és res més que reactivitat de fuga del transformador. Aquest fenomen en el transformador es coneix com a fuga magnètica.

Les caigudes de tensió en les bobines ocorren degut a la impedància del transformador. La impedància és una combinació de resistència i reactivitat de fuga del transformador. Si apliquem una tensió V1 a la part primària del transformador, hi haurà un component I1X1 per equilibrar la f.e.m. induïda pròpia de la part primària degut a la reactivitat de fuga primària. (Aquí, X1 és la reactivitat de fuga primària). Ara, si també considerem la caiguda de tensió degut a la resistència primària del transformador, llavors l'equació de tensió d'un transformador es pot escriure fàcilment com,

De manera similar, per a la reactivitat de fuga secundària, l'equació de tensió del costat secundari és,

En la figura superior, es mostren les bobines primària i secundària en membres separats, i aquesta disposició podria resultar en un gran flux de fuga en el transformador perquè hi ha un espai gran per a la fuga. La fuga en les bobines primària i secundària podria ser eliminada si les bobines poguessin ocupar el mateix espai. Això, és clar, és físicament impossible, però, col·locant la secundària i la primària de manera cònica, es pot solucionar el problema en gran mesura.

Declaració: Respecte l'original, els bons articles meritent ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.