Ekvivalentni krug transformatora
Ekvivalentni električni krug bilo kog uređaja može biti izuzetno koristan za predviđanje ponašanja uređaja pod različitim radnim uslovima. To je u suštini prikaz kruga baziran na jednačinama koje opisuju performanse uređaja.
Uprošćen ekvivalentni električni krug transformatora konstruiše se tako što se svi parametri transformatora predstavljaju na sekundarnoj strani ili primarnoj strani. Ekvivalentni električni krug transformatora prikazan je ispod:
Neka se promatra ekvivalentni električni krug transformatora sa koeficijentom transformacije K = E2/E1. Indukovana elektromotorna snaga E1 jednaka je primarnom primenjenom naponu V1 minus pad napona na primarnoj strani. Ovaj napon dovodi do beznaponskog toka I0 u primarnom vitičastom sviju transformatora. Budući da je vrednost beznaponskog toka ekstremno mala, često se zanemaruje u mnogim analizama.Zato, I1≈I1′. Beznaponski tok I0 može se dalje dekomponovati na dve komponente: magnetizacijski tok Im i radni tok Iw.Ove dve komponente beznaponskog toka su rezultat toka koji se uzima od nepodložne otpornosti R0 i čiste reaktivne otporne X0, preko kojih je napon E1 (ili ekvivalentno, V1−pad napona na primarnoj strani).
Napon na terminalima V2 preko opterećenja jednak je indukovanoj elektromotornoj snazi E2 u sekundarnom vitičastom sviju minus pad napona u sekundarnom vitičastom sviju.
Ekvivalentni električni krug sa svim veličinama referisanim na primarnu stranu
U ovom scenariju, kako bi se konstruisao ekvivalentni električni krug transformatora, svi parametri moraju biti referisani na primarnu stranu, kao što je prikazano na sledećoj slici:
Sledeće su vrednosti otpornosti i reaktivne otporne date ispod
Sekundarna otpornost referisana na primarnu stranu data je kao:
Ekvivalentna otpornost referisana na primarnu stranu data je kao:
Sekundarna reaktivna otporna referisana na primarnu stranu data je kao:
Ekvivalentna reaktivna otporna referisana na primarnu stranu data je kao:
Ekvivalentni električni krug sa svim veličinama referisanim na sekundarnu stranu
Sledeći je ekvivalentni električni krug transformatora kada su svi parametri referisani na sekundarnu stranu.
Sledeće su vrednosti otpornosti i reaktivne otporne date ispod
Primarna otpornost referisana na sekundarnu stranu data je kao
Ekvivalentna otpornost referisana na sekundarnu stranu data je kao
Primarna reaktivna otporna referisana na sekundarnu stranu data je kao
Ekvivalentna reaktivna otporna referisana na sekundarnu stranu data je kao
Uprošćen ekvivalentni električni krug transformatora
Budući da beznaponski tok I0 obično predstavlja samo 3 do 5% punog radnog nominalnog toka, paralelna grana koja sadrži otpornost R0 i reaktivnu otpornu X0 može biti izostavljena bez značajnih grešaka u analizi ponašanja transformatora pod opterećenim uslovima.
Dalji uprošćenje ekvivalentnog električnog kruga transformatora postiže se zanemarivanjem ove paralelne R0-X0 grane. Uprošćeni dijagram električnog kruga transformatora je sledeći:
