Transformerin ekvivalenttisähköpiiri
Mikä tahansa laitteen ekvivalenttisähköpiiri voi olla erittäin hyödyllinen ennustettaessa laitteen käyttäytymistä eri toimintatilanteissa. Se on pohjimmiltaan yhtälöiden sähköpiiripohjainen kuvaus, jotka kuvastavat laitteen suorituskykyä.
Muuntajan yksinkertaistettu ekvivalenttisähköpiiri rakennetaan esittämällä kaikki muuntajan parametrit joko toissijaisella tai ensisijaisella puolella. Muuntajan ekvivalenttisähköpiirin kuva on alla:
Oletetaan, että muuntajan ekvivalenttisähköpiirissä on muunnoskerroin K = E2/E1. Indusoitu sähkömoottori E1 on yhtäsuuri kuin ensisijainen sovellettava jännite V1 miinus ensisijainen jännitelaskenta. Tämä jännite aiheuttaa tyhjän ladun virran I0 muuntajan ensisijaisessa kympissä. Koska tyhjän ladun virran arvo on äärimmäisen pieni, sitä usein jätetään huomiotta monissa analyysissä. Täten, I1≈I1′. Tyhjän ladun virta I0 voidaan edelleen hajottaa kahteen komponenttiin: magnetisoiva virta Im ja työvirta Iw.Nämä kaksi tyhjän ladun virran komponenttia ovat seurausta virtasta, joka vedetään ei-induktiivisesta vastuksesta R0 ja puhtaasta reaktanssista X0, jonka jännite on E1 (tai vastaavasti, V1−ensisijainen jännitelaskenta).
Ladun päätepisteiden jännite V2 on yhtäsuuri kuin indusoitu sähkömoottori E2 toissijaisessa kympissä miinus toissijaisen kympin jännitelaskenta.
Ekvivalenttisähköpiiri, kun kaikki määrät viitataan ensisijaiseen puoleen
Tässä skenaariossa, muuntajan ekvivalenttisähköpiirin rakentamiseksi kaikki parametrit on viitattava ensisijaiseen puoleen, kuten alla olevassa kuvassa:
Seuraavat ovat vastustuksen ja reaktanssin arvot:
Toissijainen vastus, joka viitataan ensisijaiseen puoleen, on:
Ekvivalenttivastus, joka viitataan ensisijaiseen puoleen, on:
Toissijainen reaktanssi, joka viitataan ensisijaiseen puoleen, on:
Ekvivalentti reaktanssi, joka viitataan ensisijaiseen puoleen, on:
Ekvivalenttisähköpiiri, kun kaikki määrät viitataan toissijaiseen puoleen
Seuraava on muuntajan ekvivalenttisähköpiirin kuva, kun kaikki parametrit viitataan toissijaiseen puoleen.
Seuraavat ovat vastustuksen ja reaktanssin arvot:
Ensisijainen vastus, joka viitataan toissijaiseen puoleen, on
Ekvivalenttivastus, joka viitataan toissijaiseen puoleen, on
Ensisijainen reaktanssi, joka viitataan toissijaiseen puoleen, on
Ekvivalentti reaktanssi, joka viitataan toissijaiseen puoleen, on
Muuntajan yksinkertaistettu ekvivalenttisähköpiiri
Koska tyhjän ladun virta I0 yleensä tarkoittaa vain 3-5% täysiin ladun arvioidusta virtasta, R0-X0 rinnakkaisbranch voidaan jättää pois ilman merkittäviä virheitä muuntajan käyttäytymisen analysoinnissa ladattuna.
Muuntajan ekvivalenttisähköpiirin lisäyksessä tämä rinnakkais R0-X0 branch voidaan jättää huomiotta. Yksinkertaisempi muuntajan sähköpiirin kuva on seuraava:
