변압기의 등가 회로

어떤 장치의 등가 회로도는 다양한 작동 조건에서 장치가 어떻게 동작할지 예측하는 데 매우 유용할 수 있습니다. 이는 기본적으로 장치의 성능을 설명하는 방정식을 기반으로 한 회로 표현입니다.

변압기의 단순화된 등가 회로는 변압기의 모든 매개변수를 보조 측이나 주 측에 나타내어 구성됩니다. 아래에 변압기의 등가 회로도를 제시합니다:

변압기의 등가 회로를 고려하고, 변환 비율 K = E₂/E₁로 두겠습니다. 유도 전동력 E₁ 은 주 적용 전압 V₁에서 주 전압 강하를 뺀 값과 같습니다. 이 전압은 변압기의 주 와인딩에서 무부하 전류 I₀ 를 발생시킵니다. 무부하 전류의 값이 매우 작기 때문에 많은 분석에서는 이를 무시하는 경우가 많습니다.따라서,  I1≈I1′. 무부하 전류 I₀는 자속 전류 I_m와 작업 전류 I_w로 더 나누어질 수 있습니다.이 두 가지 무부하 전류의 구성 요소는 비유도 저항 R₀ 와 순수 반응 X₀에서 흘러가는 전류의 결과이며, 이들 사이의 전압은 E₁ (또는 동등하게, V1−주 전압 강하)입니다.

부하 간의 단자 전압 V₂는 부차 와인딩에서 유도된 전동력 E₂ 에서 부차 와인딩의 전압 강하를 뺀 값과 같습니다.

모든 양이 주 측으로 참조된 등가 회로

이 시나리오에서, 변압기의 등가 회로를 구성하기 위해 모든 매개변수를 주 측으로 참조해야 합니다. 아래 그림에서와 같이 표시됩니다:

다음은 저항과 반응의 값입니다

주 측으로 참조된 부차 저항은 다음과 같습니다:

주 측으로 참조된 등가 저항은 다음과 같습니다:

주 측으로 참조된 부차 반응은 다음과 같습니다:

주 측으로 참조된 등가 반응은 다음과 같습니다:

모든 양이 부차 측으로 참조된 등가 회로

다음은 모든 매개변수가 부차 측으로 참조된 변압기의 등가 회로도입니다.

다음은 저항과 반응의 값입니다

부차 측으로 참조된 주 저항은 다음과 같습니다

부차 측으로 참조된 등가 저항은 다음과 같습니다

부차 측으로 참조된 주 반응은 다음과 같습니다

부차 측으로 참조된 등가 반응은 다음과 같습니다

변압기의 단순화된 등가 회로

무부하 전류 I₀ 는 일반적으로 만부하 정격 전류의 3%에서 5%만을 차지하므로, 저항 R₀와 반응 X₀ 로 구성된 병렬 지점은 부하 상태에서 변압기의 동작을 분석할 때 큰 오류 없이 생략할 수 있습니다.

이 병렬 R₀-X₀ 지점을 무시함으로써 변압기의 등가 회로를 더욱 단순화할 수 있습니다. 변압기의 단순화된 회로도는 다음과 같습니다: