Độ kháng của biến áp

Định nghĩa về Reactance Rò Rỉ

Trong biến áp, không phải tất cả dòng từ đều liên kết với cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Một phần dòng từ chỉ liên kết với một cuộn dây, được gọi là dòng từ rò rỉ. Dòng từ rò rỉ này gây ra reactance tự thân trong cuộn dây bị ảnh hưởng.

Reactance tự thân này cũng được gọi là reactance rò rỉ. Khi kết hợp với điện trở của biến áp, nó tạo thành trở kháng. Trở kháng này gây ra sự giảm điện áp trong cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.

Điện Trở của Biến Áp

Cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của biến áp điện thường được làm bằng đồng, là chất dẫn điện tốt nhưng không phải là siêu dẫn. Siêu dẫn không thực tế có sẵn. Do đó, các cuộn dây này có một mức độ điện trở, được gọi chung là điện trở của biến áp.

Trở Kháng của Biến Áp

Như đã nói, cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp sẽ có điện trở và reactance rò rỉ. Điện trở và reactance này sẽ kết hợp, chính là trở kháng của biến áp. Nếu R1 và R2 và X1 và X2 lần lượt là điện trở và reactance rò rỉ của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, thì Z1 và Z2 lần lượt là trở kháng của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp,

Trở kháng của biến áp đóng vai trò quan trọng trong quá trình hoạt động song song của biến áp

Dòng Từ Rò Rỉ trong Biến Áp

Trong biến áp lý tưởng, tất cả dòng từ sẽ liên kết với cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp. Tuy nhiên, trong thực tế, không phải tất cả dòng từ đều liên kết với cả hai cuộn dây. Hầu hết dòng từ đi qua lõi biến áp, nhưng một phần dòng từ chỉ liên kết với một cuộn dây. Điều này được gọi là dòng từ rò rỉ, đi qua lớp cách điện và dầu biến áp thay vì lõi.

Dòng từ rò rỉ gây ra reactance rò rỉ ở cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp, được gọi là rò rỉ từ tính.

Sự giảm điện áp trong cuộn dây xảy ra do trở kháng của biến áp. Trở kháng là sự kết hợp của điện trở và reactance rò rỉ của biến áp. Nếu chúng ta áp dụng điện áp V1 vào cuộn dây sơ cấp của biến áp, sẽ có một thành phần I1X1 để cân bằng điện thế tự cảm sinh do reactance rò rỉ sơ cấp. (Ở đây, X1 là reactance rò rỉ sơ cấp). Bây giờ, nếu chúng ta cũng xem xét sự giảm điện áp do điện trở sơ cấp của biến áp, thì phương trình điện áp của biến áp có thể dễ dàng được viết như sau,

Tương tự, đối với reactance rò rỉ thứ cấp, phương trình điện áp của phía thứ cấp là,

Trong hình trên, cuộn dây sơ cấp và thứ cấp được hiển thị trên các chi tiết riêng biệt, và cách bố trí này có thể dẫn đến lượng lớn dòng từ rò rỉ trong biến áp vì có nhiều không gian cho rò rỉ. 

Rò rỉ trong cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có thể được loại bỏ nếu cuộn dây có thể chiếm cùng một không gian. Tất nhiên, điều này không thể thực hiện được về mặt vật lý, nhưng bằng cách đặt cuộn dây thứ cấp và sơ cấp theo cách đồng tâm có thể giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.