Weerstand en lekreactie of impedantie van transformator

Leakage Reactance van Transformatoren

Niet alle flux in een transformatie zal met zowel de primaire als de secundaire windingen verbonden zijn. Een klein deel van de flux zal slechts met één van de windingen verbonden zijn, maar niet met beide. Dit deel van de flux wordt lekflux genoemd. Door deze lekflux in de transformatie zal er zelfreactantie in de betreffende winding ontstaan.

Deze zelfreactantie van de transformatie wordt ook wel lekreactantie van de transformatie genoemd. Deze zelfreactantie, gekoppeld aan de weerstand van de transformatie, is impedantie. Door deze impedantie van de transformatie zullen er spanningdalingen optreden in zowel de primaire als de secundaire windingen van de transformatie.

Weerstand van Transformatoren

Meestal zijn zowel de primaire als de secundaire windingen van elektrische krachttransformatoren gemaakt van koper. Koper is een zeer goede geleider van stroom, maar geen supergeleider. Supergeleiders en supergeleiding zijn conceptueel, in de praktijk zijn ze niet beschikbaar. Dus zullen beide windingen enige weerstand hebben. Deze interne weerstand van zowel de primaire als de secundaire windingen wordt collectief weerstand van de transformatie genoemd.

Impedantie van Transformatoren

Zoals we al zeiden, zullen zowel de primaire als de secundaire windingen weerstand en lekreactantie hebben. Deze weerstand en reactantie in combinatie is niets anders dan impedantie van de transformatie. Als R1 en R2 en X1 en X2 respectievelijk de primaire en secundaire weerstand en lekreactantie van de transformatie zijn, dan zijn Z1 en Z2 respectievelijk de impedantie van de primaire en secundaire windingen,

De impedantie van de transformatie speelt een cruciale rol bij het parallelle werken van transformatoren.

Lekflux in Transformatoren

In een ideale transformatie zal alle flux zowel de primaire als de secundaire windingen verbinden, maar in de praktijk is het onmogelijk om alle flux in de transformatie met zowel de primaire als de secundaire windingen te verbinden. Hoewel de meeste flux via het kern van de transformatie met beide windingen verbonden zal zijn, zal er nog steeds een klein deel flux zijn dat slechts met één van de windingen verbonden is, maar niet met beide. Deze flux wordt lekflux genoemd, die door de windingisolatie en de transformator isolerende olie zal gaan in plaats van door de kern. Door deze lekflux in de transformatie zullen zowel de primaire als de secundaire windingen lekreactantie hebben. De reactantie van de transformatie is niets anders dan lekreactantie van de transformatie. Dit fenomeen in de transformatie wordt magnetische lekkage genoemd.

Spanningsdalingen in de windingen treden op door de impedantie van de transformatie. Impedantie is een combinatie van weerstand en lekreactantie van de transformatie. Als we een spanning V1 toepassen over de primaire zijde van de transformatie, zal er een component I1X1 zijn om de primaire zelf geïnduceerde e.m.v. te compenseren door de primaire lekreactantie. (Hierbij is X1 de primaire lekreactantie). Als we nu ook de spanningsdaling door de primaire weerstand van de transformatie in overweging nemen, dan kan de spanningvergelijking van een transformatie gemakkelijk worden geschreven als,

Op soortgelijke wijze, voor de secundaire lekreactantie, is de spanningvergelijking van de secundaire zijde,

In de bovenstaande figuur zijn de primaire en secundaire windingen in aparte ledematen getoond, en deze indeling kan resulteren in een grote lekflux in de transformatie omdat er veel ruimte is voor lekkage. Lekkage in de primaire en secundaire windingen zou kunnen worden geëlimineerd als de windingen dezelfde ruimte konden innemen. Dit is natuurlijk fysiek onmogelijk, maar door de secundaire en primaire windingen concentrisch te plaatsen, kan het probleem tot op zekere hoogte worden opgelost.

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn waard om gedeeld te worden, indien er inbreuk is contacteer dan voor verwijdering.