مقاومت و واکنش گذرای یا امپدانس ترانسفورماتور

واکنش‌پذیری تسریبی ترانسفورماتور

تمام مغناطیس‌های ترانسفورماتور نمی‌توانند با هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه پیوند برقرار کنند. بخش کوچکی از مغناطیس فقط با یکی از سیم‌پیچ‌ها پیوند خواهد داشت ولی نه با هر دو. این بخش از مغناطیس را مغناطیس تسریبی می‌نامند. به دلیل این مغناطیس تسریبی در ترانسفورماتور، واکنش‌پذیری خودی در سیم‌پیچ مربوطه ایجاد می‌شود.

این واکنش‌پذیری خودی ترانسفورماتور به طور جایگزینی به عنوان واکنش‌پذیری تسریبی ترانسفورماتور شناخته می‌شود. این واکنش‌پذیری خودی که با مقاومت ترانسفورماتور مرتبط است، امپدانس است. به دلیل این امپدانس ترانسفورماتور، فروپاشی ولتاژ در هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه ترانسفورماتور اتفاق می‌افتد.

مقاومت ترانسفورماتور

معمولاً هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه ترانسفورماتور الکتریکی از مس ساخته شده‌اند. مس رسانای بسیار خوبی برای جریان است اما یک رسانای فوق العاده نیست. در واقع، رسانای فوق العاده و رسانایی فوق العاده هر دو مفهومی هستند و در عمل موجود نیستند. بنابراین هر دو سیم‌پیچ مقاومت خواهند داشت. این مقاومت داخلی هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه به طور کلی به عنوان مقاومت ترانسفورماتور شناخته می‌شود.

امپدانس ترانسفورماتور

همانطور که گفتیم، هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه مقاومت و واکنش‌پذیری تسریبی خواهند داشت. این مقاومت و واکنش‌پذیری در ترکیب هستند که همان امپدانس ترانسفورماتور است. اگر R1 و R2 و X1 و X2 به ترتیب مقاومت و واکنش‌پذیری تسریبی اصلی و ثانویه ترانسفورماتور باشند، آنگاه Z1 و Z2 به ترتیب امپدانس سیم‌پیچ‌های اصلی و ثانویه هستند،

امپدانس ترانسفورماتور نقش مهمی در عملیات موازی ترانسفورماتور ایفا می‌کند.

مغناطیس تسریبی در ترانسفورماتور

در ترانسفورماتور ایده‌آل، تمام مغناطیس با هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه پیوند خواهد داشت اما در واقعیت، این امر غیرممکن است. اگرچه بیشتر مغناطیس با هر دو سیم‌پیچ از طریق هسته ترانسفورماتور پیوند خواهد داشت، اما همچنان مقدار کوچکی از مغناطیس وجود خواهد داشت که با یکی از سیم‌پیچ‌ها پیوند خواهد داشت ولی نه با هر دو. این مغناطیس را مغناطیس تسریبی می‌نامند که از عایق سیم‌پیچ و روغن عایق ترانسفورماتور عبور می‌کند و نه از طریق هسته. به دلیل این مغناطیس تسریبی در ترانسفورماتور، هر دو سیم‌پیچ اصلی و ثانویه واکنش‌پذیری تسریبی خواهند داشت. واکنش‌پذیری ترانسفورماتور همان واکنش‌پذیری تسریبی ترانسفورماتور است. این پدیده در ترانسفورماتور به عنوان تسریب مغناطیسی شناخته می‌شود.

فروپاشی ولتاژ در سیم‌پیچ‌ها به دلیل امپدانس ترانسفورماتور اتفاق می‌افتد. امپدانس ترکیبی از مقاومت و واکنش‌پذیری تسریبی ترانسفورماتور است. اگر ولتاژ V1 را به سیم‌پیچ اصلی ترانسفورماتور اعمال کنیم، مؤلفه I1X1 برای تعادل با الکتروموتنس خودی سیم‌پیچ اصلی به دلیل واکنش‌پذیری تسریبی اصلی وجود خواهد داشت. (در اینجا، X1 واکنش‌پذیری تسریبی اصلی است). حال اگر فروپاشی ولتاژ به دلیل مقاومت اصلی ترانسفورماتور را هم در نظر بگیریم، آنگاه معادله ولتاژ یک ترانسفورماتور به راحتی به صورت زیر نوشته می‌شود،

به طور مشابه برای واکنش‌پذیری تسریبی ثانویه، معادله ولتاژ سمت ثانویه به صورت زیر است،

در شکل بالا، سیم‌پیچ‌های اصلی و ثانویه در اندام‌های جداگانه نشان داده شده‌اند و این تنظیم می‌تواند منجر به مغناطیس تسریبی زیاد در ترانسفورماتور شود زیرا فضای زیادی برای تسریب وجود دارد. مغناطیس تسریبی در سیم‌پیچ‌های اصلی و ثانویه می‌تواند حذف شود اگر سیم‌پیچ‌ها بتوانند یک فضا را اشغال کنند. البته این امر از نظر فیزیکی غیرممکن است اما با قرار دادن سیم‌پیچ‌های ثانویه و اصلی به صورت همنواحی می‌توان این مشکل را تا حد زیادی حل کرد.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.