Transformerin vastus ja vuotoinduktiivinen tappio tai impedanssi

Muuntamisen vuotoinduktanssi

Kaikki muuntimessa oleva flux ei kykene yhdistyä sekä ensimmäiseen että toiseen kierrokseen. Pieni osa fluxista yhdistyy joko ensimmäiseen tai toiseen kierrokseen, muttei molempiin. Tätä fluxia kutsutaan vuotofluxiksi. Tämän vuotofluxin vuoksi tiettyyn kierrokseen liittyy itsereaktanssi.

Tätä itsereaktanssia muuntimessa kutsutaan myös muuntimen vuotoinduktanssiksi. Tämä itsereaktanssi, joka on yhdistetty muuntimen vastuksen kanssa, on impedanssi. Tämän muuntimen impedanssin vuoksi tapahtuu jänniteputoja sekä ensimmäisessä että toisessa muuntimen kierroksessa.

Muuntimen vastus

Yleensä sähkömuuntimen ensimmäinen ja toinen kierros valmistetaan kuparista. Kupari on hyvä virtajohde, mutta ei superjohde. Superjohde ja superjohtavuus ovat käsitteellisiä, eivät käytännössä ole saatavilla. Siksi molemmilla kierroksilla on jotakin vastusta. Tämä sisäinen vastus molemmissa kierroksissa yhdessä tunnetaan muuntimen vastuksena.

Muuntimen impedanssi

Kuten mainittiin, ensimmäinen ja toinen kierros sisältävät vastuksen ja vuotoinduktanssin. Nämä vastus ja reaktanssi yhdistettynä ovat muuntimen impedanssi. Jos R1 ja R2 ja X1 ja X2 ovat muuntimen ensimmäisen ja toisen kierroksen vastukset ja vuotoinduktanssit, niin Z1 ja Z2 ovat ensimmäisen ja toisen kierroksen impedanssit.

Muuntimen impedanssi on tärkeä tekijä muuntimien rinnakkaisessa toiminnassa.

Muuntimen vuotofluxi

Ideaalissa muuntimessa kaikki flux yhdistyy sekä ensimmäiseen että toiseen kierrokseen, mutta käytännössä on mahdotonta, että kaikki flux yhdistyisi molempiin kierroksiin. Vaikkakin suurin osa fluxista yhdistyy molempiin kierroksiin muuntimen ytimen kautta, pieni määrä fluxia yhdistyy vain toiseen kierrokseen. Tätä fluxia kutsutaan vuotofluxiksi, joka kulkee kierroksen eristysmateriaalin ja muuntimen eristysöljyn kautta eikä ytimeen. Tämän muuntimen vuotofluxin vuoksi molemmilla kierroksilla on vuotoinduktanssi. Muuntimen reaktanssi on sama kuin muuntimen vuotoinduktanssi. Tämä ilmiö muuntimessa tunnetaan magneettisena vuotona.

Jänniteputoja kierroksissa tapahtuvat muuntimen impedanssin vuoksi. Impedanssi on yhdistelmä vastusta ja vuotoinduktanssia muuntimessa. Kun sovelletaan jännitettä V1 muuntimen ensimmäiseen kierrokseen, on olemassa komponentti I1X1 tasapainottamaan ensimmäisen kierroksen itseindusoituun emf:n vuoksi ensimmäisen kierroksen vuotoinduktanssin. (Tässä X1 on ensimmäisen kierroksen vuotoinduktanssi). Kun otetaan huomioon myös jänniteputo ensimmäisen kierroksen vastuksen vuoksi, muuntimen jänniteyhtälö voidaan kirjoittaa helposti seuraavasti,

Samoin toisen kierroksen vuotoinduktanssille, toisen kierroksen jänniteyhtälö on,

Edellä olevassa kuviossa ensimmäinen ja toinen kierros on näkyvissä erillisissä jäsenissä, mikä voi johtaa suureen vuotofluxiin muuntimessa, koska on paljon tilaa vuotolle. Ensimmäisen ja toisen kierroksen vuotosta voisi päästä eroon, jos kierrokset voitaisiin tehdä saman tilan vartijaksi. Tämä on fysikaalisesti mahdotonta, mutta toisen ja ensimmäisen kierroksen asettaminen keskittyminään voi ratkaista ongelman merkittävästi.

Lauseke: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakoitettava, jos on oikeudellinen rikkominen ota yhteyttä poistettavaksi.