วงจรเทียบเท่าของหม้อแปลง

ไดอะแกรมวงจรเทียบเท่าของอุปกรณ์ใดๆ สามารถมีประโยชน์อย่างมากในการทำนายว่าอุปกรณ์นั้นจะทำงานอย่างไรภายใต้เงื่อนไขการใช้งานที่แตกต่างกัน เป็นการแสดงภาพของวงจรตามสมการที่บรรยายถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์

วงจรเทียบเท่าที่ลดรูปของหม้อแปลงสร้างขึ้นโดยแทนค่าพารามิเตอร์ทั้งหมดของหม้อแปลงไว้บนด้านรองหรือด้านหลัก ไดอะแกรมวงจรเทียบเท่าของหม้อแปลงแสดงดังนี้:

ให้พิจารณาวงจรเทียบเท่าของหม้อแปลง โดยมีอัตราส่วนการแปลง K = E₂/E₁ แรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นเอง E₁ เท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่นำไปใช้ที่ด้านหลัก V₁ ลบด้วยแรงดันตกคร่อมที่ด้านหลัก แรงดันนี้ทำให้เกิดกระแสไม่มีโหลด I₀ ในขดลวดด้านหลักของหม้อแปลง เนื่องจากค่าของกระแสไม่มีโหลดมีขนาดเล็กมาก จึงมักละเว้นในการวิเคราะห์หลาย ๆ ครั้งเป็นผลให้  I1≈I1′ กระแสไม่มีโหลด I₀ สามารถแยกย่อยออกเป็นสองส่วน: กระแสแม่เหล็ก I_m และกระแสทำงาน I_w.สองส่วนของกระแสไม่มีโหลดนี้เป็นผลมาจากกระแสที่ไหลผ่านความต้านทานที่ไม่มีอินดักแตนซ์ R₀ และความต้านทานปฏิกิริยาบริสุทธิ์ X₀ ซึ่งแรงดันที่ตกคร่อมคือ E₁ (หรือเทียบเท่ากับ V1−แรงดันตกคร่อมที่ด้านหลัก).

แรงดันปลายสาย V₂ ที่โหลดเท่ากับแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นเอง E₂ ในขดลวดด้านรองลบด้วยแรงดันตกคร่อมในขดลวดด้านรอง

วงจรเทียบเท่าเมื่อพารามิเตอร์ทั้งหมดอ้างอิงไปยังด้านหลัก

ในสถานการณ์นี้ เพื่อสร้างวงจรเทียบเท่าของหม้อแปลง พารามิเตอร์ทั้งหมดต้องอ้างอิงไปยังด้านหลัก ดังแสดงในรูปด้านล่าง:

ค่าความต้านทานและความต้านทานปฏิกิริยาที่ระบุไว้ดังนี้

ความต้านทานด้านรองอ้างอิงไปยังด้านหลักคือ:

ความต้านทานเทียบเท่าอ้างอิงไปยังด้านหลักคือ:

ความต้านทานปฏิกิริยาด้านรองอ้างอิงไปยังด้านหลักคือ:

ความต้านทานปฏิกิริยาเทียบเท่าอ้างอิงไปยังด้านหลักคือ:

วงจรเทียบเท่าเมื่อพารามิเตอร์ทั้งหมดอ้างอิงไปยังด้านรอง

ต่อไปนี้คือไดอะแกรมวงจรเทียบเท่าของหม้อแปลงเมื่อพารามิเตอร์ทั้งหมดอ้างอิงไปยังด้านรอง

ค่าความต้านทานและความต้านทานปฏิกิริยาที่ระบุไว้ดังนี้

ความต้านทานด้านหลักอ้างอิงไปยังด้านรองคือ

ความต้านทานเทียบเท่าอ้างอิงไปยังด้านรองคือ

ความต้านทานปฏิกิริยาด้านหลักอ้างอิงไปยังด้านรองคือ

ความต้านทานปฏิกิริยาเทียบเท่าอ้างอิงไปยังด้านรองคือ

วงจรเทียบเท่าที่ลดรูปของหม้อแปลง

เนื่องจากกระแสไม่มีโหลด I₀ โดยทั่วไปคิดเป็นเพียง 3 ถึง 5% ของกระแสเต็มโหลด แขนขนานที่ประกอบด้วยความต้านทาน R₀ และความต้านทานปฏิกิริยา X₀ สามารถละเว้นได้โดยไม่ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวิเคราะห์พฤติกรรมของหม้อแปลงภายใต้สภาพโหลด

การลดรูปวงจรเทียบเท่าของหม้อแปลงสามารถทำได้โดยการละเว้นแขนขนาน R₀-X₀ ไดอะแกรมวงจรที่ลดรูปของหม้อแปลงแสดงดังนี้: