Ækvivalentkredsløb for en transformer
Enhver enheds ekvivalente kredsløbsdiagram kan være yderst nyttigt til at forudsige, hvordan enheden vil opføre sig under forskellige driftsforhold. Det er i væsentlig grad en kredsløbsbaseret fremstilling af ligningerne, der beskriver enhedens ydeevne.
Den forenklede ekvivalente kreds for en transformer konstrueres ved at repræsentere alle transformers parametre enten på sekundærside eller primærside. Transformers ekvivalente kredsløbsdiagram vises nedenfor:
Lad os overveje den ekvivalente kreds for en transformer med transformationsforhold K = E2/E1. Den inducerede elektromotoriske kraft E1 er lig med den primære anvendte spænding V1 minus den primære spændningsnedgang. Denne spænding giver anledning til ingen-belastningsstrømmen I0 i transformers primære vinding. Da værdien af ingen-belastningsstrømmen er yderst lille, ignoreres den ofte i mange analyser. Dermed, I1≈I1′. Ingen-belastningsstrømmen I0 kan yderligere dekomponeres i to komponenter: magnetiseringsstrømmen Im og arbejdsstrømmen Iw.Disse to komponenter af ingen-belastningsstrømmen skyldes strømmen, der drages af en ikke-induktiv modstand R0 og en ren reaktans X0, hvorved spændingen er E1 (eller ækvivalent, V1−primær spændningsnedgang).
Spændingen V2 på belastningen er lig med den inducerede elektromotoriske kraft E2 i sekundær vinding minus spændningsnedgangen i sekundær vinding.
Ekvivalent kreds med alle størrelser henvist til primærside
I dette scenario skal alle parametre refereres til primærside for at konstruere den ekvivalente kreds for transformer, som vist på figuren nedenfor:
Følgende er værdierne for modstand og reaktans givet nedenfor
Sekundærmodstand henvist til primærside er givet som:
Den ekvivalente modstand henvist til primærside er givet som:
Sekundærreaktans henvist til primærside er givet som:
Den ekvivalente reaktans henvist til primærside er givet som:
Ekvivalent kreds med alle størrelser henvist til sekundærside
Følgende er det ekvivalente kredsløbsdiagram for transformer, når alle parametre refereres til sekundærside.
Følgende er værdierne for modstand og reaktans givet nedenfor
Primærmodstand henvist til sekundærside er givet som
Den ekvivalente modstand henvist til sekundærside er givet som
Primærreaktans henvist til sekundærside er givet som
Den ekvivalente reaktans henvist til sekundærside er givet som
Forenklet ekvivalent kreds for transformer
Da ingen-belastningsstrømmen I0 typisk kun udgør 3-5% af fuld-belastnings-strømmen, kan parallel gren bestående af modstand R0 og reaktans X0 udelades uden at indføre betydelige fejl i analysen af transformers opførsel under belastede forhold.
Yderligere forenkling af transformers ekvivalente kreds opnås ved at udelade denne parallelle R0-X0 gren. Det forenklede kredsløbsdiagram for transformer er som følger:
