Сопротивление и ток утечки или импеданс трансформатора

Ток утечки трансформатора

Не весь магнитный поток в трансформаторе связывается с обеими первичной и вторичной обмотками. Небольшая часть магнитного потока будет связываться либо с одной, либо с другой обмоткой, но не с обеими. Эта часть магнитного потока называется потоком утечки. Из-за этого потока утечки в трансформаторе будет возникать самоиндуктивное сопротивление в соответствующей обмотке.

Это самоиндуктивное сопротивление трансформатора также известно как ток утечки трансформатора. Это самоиндуктивное сопротивление, связанное с сопротивлением трансформатора, является импедансом. Из-за этого импеданса трансформатора будут возникать падения напряжения как в первичной, так и во вторичной обмотках трансформатора.

Сопротивление трансформатора

Обычно, как первичная, так и вторичная обмотки электрического трансформатора изготавливаются из меди. Медь является очень хорошим проводником тока, но не сверхпроводником. На самом деле, сверхпроводники и сверхпроводимость являются концептуальными, на практике они недоступны. Таким образом, обе обмотки будут иметь некоторое сопротивление. Это внутреннее сопротивление обеих первичной и вторичной обмоток совокупно известно как сопротивление трансформатора.

Импеданс трансформатора

Как мы уже говорили, обе первичная и вторичная обмотки будут иметь сопротивление и ток утечки. Эти сопротивление и реактивное сопротивление будут находиться в комбинации, что и есть импеданс трансформатора. Если R1 и R2 и X1 и X2 являются соответственно первичным и вторичным сопротивлением и током утечки трансформатора, то Z1 и Z2 импедансы первичной и вторичной обмоток соответственно,

Импеданс трансформатора играет важную роль при параллельной работе трансформаторов.

Поток утечки в трансформаторе

В идеальном трансформаторе весь магнитный поток будет связываться с обеими первичной и вторичной обмотками, но на практике это невозможно. Хотя большая часть магнитного потока будет связываться с обеими обмотками через сердечник трансформатора, все же будет небольшое количество магнитного потока, которое будет связываться либо с одной, либо с другой обмоткой, но не с обеими. Этот магнитный поток называется потоком утечки, который проходит через изоляцию обмоток и изолирующее масло трансформатора, а не через сердечник. Из-за этого потока утечки в трансформаторе обе первичная и вторичная обмотки имеют ток утечки. Реактивное сопротивление трансформатора ничто иное, как ток утечки трансформатора. Этот феномен в трансформаторе известен как магнитная утечка.

Падения напряжения в обмотках происходят из-за импеданса трансформатора. Импеданс является комбинацией сопротивления и тока утечки трансформатора. Если мы применим напряжение V1 к первичной обмотке трансформатора, будет компонент I1X1 для балансировки самовозбуждающегося э.д.с. из-за первичного тока утечки. (Здесь, X1 — это первичный ток утечки). Теперь, если мы также учтем падение напряжения из-за первичного сопротивления трансформатора, то уравнение напряжения трансформатора можно легко записать как,

Аналогично для вторичного тока утечки, уравнение напряжения на вторичной стороне является следующим,

На рисунке выше показаны первичные и вторичные обмотки на отдельных стержнях, и такое расположение может привести к большой утечке магнитного потока в трансформаторе, так как есть большое пространство для утечки. Утечку в первичной и вторичной обмотках можно было бы устранить, если бы обмотки занимали одно и то же пространство. Конечно, это физически невозможно, но, размещая вторичную и первичную обмотки концентрически, можно решить проблему в значительной степени.

Заявление: Уважайте оригинальные, хорошие статьи стоят того, чтобы ими делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.