Equivalent krets for en transformator
Enhver enhets ekvivalente kretsdiagram kan være utremt nyttig for å forutsi hvordan enheten vil oppføre seg under ulike driftsforhold. Det er i grunn en kretsbaseret fremstilling av ligningene som beskriver enhetens ytelse.
Det forenkledes ekvivalente kretset til en transformator konstrueres ved å representere alle transformatorparametrene på enten sekundær siden eller primær siden. Ekvivalent kretsdiagram for transformator vises nedenfor:
La oss betrakte ekvivalent kretsen til en transformator, med en transformasjonsforhold K = E2/E1. Den induerte elektromotoriske kraften E1 er ekvivalent med den primære anvendte spenningen V1 minus spenningsfall på primær siden. Denne spenningen gir opphav til tomgångsstrømmen I0 i transformatorens primære spole. Siden verdien av tomgångsstrømmen er utremt liten, blir den ofte oversett i mange analyser.Dermed I1≈I1′. Tomgångsstrømmen I0 kan videre dekomponeres i to komponenter: magnetiseringsstrømmen Im og arbeidsstrømmen Iw.Disse to komponentene av tomgångsstrømmen er et resultat av strømmen som trekkes av en ikke-induktiv motstand R0 og en ren reaktans X0, over hvilke spenningen er E1 (eller ekvivalent, V1−primært spenningsfall).
Terminalspenningen V2 over belastningen er lik den induerte elektromotoriske kraften E2 i sekundære spolen minus spenningsfallet i sekundære spolen.
Ekvivalent krets med alle størrelser referert til primær siden
I dette scenariot, for å konstruere den ekvivalente kretsen til transformator, må alle parametre refereres til primær siden, som vist i figuren nedenfor:
Følgende er verdiene for motstand og reaktans gitt nedenfor
Sekundær motstand referert til primær siden er gitt som:
Den ekvivalente motstanden referert til primær siden er gitt som:
Sekundær reaktans referert til primær siden er gitt som:
Den ekvivalente reaktansen referert til primær siden er gitt som:
Ekvivalent krets med alle størrelser referert til sekundær siden
Følgende er det ekvivalente kretsdiagrammet for transformator når alle parametre refereres til sekundær siden.
Følgende er verdiene for motstand og reaktans gitt nedenfor
Primær motstand referert til sekundær siden er gitt som
Den ekvivalente motstanden referert til sekundær siden er gitt som
Primær reaktans referert til sekundær siden er gitt som
Den ekvivalente reaktansen referert til sekundær siden er gitt som
Forenklet ekvivalent krets for transformator
Siden tomgångsstrømmen I0 typisk utgjør bare 3 til 5% av fullbelasted nominelle strømmen, kan parallellgrenen bestående av motstand R0 og reaktans X0 utelates uten å introdusere betydelige feil i analysen av transformatorens oppførsel under belasted forhold.
Ytterligere forenkling av transformatorens ekvivalente krets oppnås ved å utelate denne parallelle R0-X0 gren. Det forenkledes kretsdiagrammet for transformator er som følger:
