Odpornost a prodloužená reaktance nebo impedace transformátoru

Úniková induktivita transformátoru

Všechny magnetické pole v transformátoru nebudou schopny spojit se jak s primárním, tak i sekundárním cívkovým obvody. Malá část pole bude spojena pouze s jedním z obvodů, ale ne s oběma. Tato část pole se nazývá únikové pole. Díky tomuto únikovému poli v transformátoru bude v daném cívkovém obvodu přítomna vlastní reaktance.

Tato vlastní reaktance transformátoru je známá také jako úniková reaktance transformátoru. Tato vlastní reaktance spojená s odpor transformátoru tvoří impedanci. Díky této impedanci transformátoru dojde k poklesu napětí na obou primárním a sekundárním cívkových obvodech.

Odpornost transformátoru

Obvykle jsou jak primární, tak sekundární cívkové obvody elektrického transformátoru vyrobeny z mědi. Měď je velmi dobrým vodičem, ale není super vodičem. Super vodiče a super vodivost jsou koncepty, prakticky neexistují. Proto budou oba obvody mít nějaký odpor. Tento vnitřní odpor obou primárních a sekundárních cívkových obvodů se kolektivně označuje jako odpor transformátoru.

Impedance transformátoru

Jak jsme uvedli, budou jak primární, tak sekundární cívkové obvody mít odpor a únikovou reaktanci. Tyto odpory a reaktance v kombinaci tvoří nic jiného než impedanci transformátoru. Pokud R1 a R2 a X1 a X2 jsou odpory a únikové reaktance primárního a sekundárního obvodu transformátoru, pak Z1 a Z2 jsou impedancemi primárního a sekundárního cívkového obvodu.

Impedance transformátoru hraje klíčovou roli při paralelním provozu transformátoru.

Únikové pole v transformátoru

V ideálním transformátoru by všechno pole mělo být spojeno s jak primárním, tak i sekundárním cívkovým obvodem, ale v praxi je to nemožné. Ačkoli většina pole bude spojena s oběma obvody skrze jádro transformátoru, stále zůstane malá část pole, která bude spojena pouze s jedním z obvodů. Toto pole se nazývá únikové pole a prochází izolací cívkového obvodu a izolačním olejem transformátoru, místo aby procházelo jádrem. Díky tomuto únikovému poli v transformátoru mají jak primární, tak sekundární cívkové obvody únikovou reaktanci. Reaktance transformátoru je nic jiného než úniková reaktance transformátoru. Tento jev v transformátoru se nazývá magnetický únik.

Poklesy napětí v cívkových obvodech nastávají kvůli impedanci transformátoru. Impedance je kombinace odporu a únikové reaktance transformátoru. Pokud aplikujeme napětí V1 na primární stranu transformátoru, bude existovat složka I1X1, která vyrovnává samonaváděcí elektromotorickou sílu primárního obvodu způsobenou primární únikovou reaktancí. (Zde, X1 je primární úniková reaktance). Pokud zvažujeme také pokles napětí způsobený odporem primárního obvodu transformátoru, pak rovnice napětí transformátoru lze snadno zapsat jako,

Podobně pro sekundární únikovou reaktanci, rovnice napětí na sekundární straně je,

Na obrázku výše jsou primární a sekundární cívkové obvody ukázány v samostatných členech, a tato uspořádání může vést k velké únikové ploše v transformátoru, protože je zde velký prostor pro únik. Únik v primárním a sekundárním cívkovém obvodu by mohl být eliminován, pokud by byly cívkové obvody umístěny ve stejném prostoru. To je samozřejmě fyzicky nemožné, ale umístěním sekundárního a primárního cívkového obvodu v koncentrickém způsobu lze tento problém řešit v důsledné míře.

Prohlášení: Respektujte původ, dobaře napsané články jsou hodné sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro jejich odstranění.