Prieš eidami aptarti idealaus transformatoriaus, aptarkime transformatorius . Transformatorius yra stacionarus elektros prietaisas, naudojamas perduoti elektros energija tarp dviejų grandinių išlaikant stabilų dažnį ir didinant / mažinant srovę ar įtampą. Transformatoriaus veikimo principas yra „ Faradėjaus įstatymas indukcijos “. Pakeitus srovę pagrindinėje apvijoje, tada pasikeis magnetinis srautas, kad antrinėje ritėje galėtų atsirasti sukeltas EMF. Praktinis transformatorius apima tam tikrus nuostolius, tokius kaip šerdies nuostoliai ir vario nuostoliai. Vario nuostoliai gali būti apibrėžiami kaip transformatoriaus apvijos, kuriose yra atsparumas, taip pat reaktyvumas tam tikriems nuostoliams sukelti, vadinamos vario nuostoliais. Šerdies nuostoliai transformatoriuje įvyksta įjungus transformatorių, šerdies nuostoliai nekinta esant apkrovai. Šiuos nuostolius sukelia du veiksniai, tokie kaip sūkurys ir histerezė. Dėl šių nuostolių transformatoriaus išėjimo galia yra mažesnė nei įėjimo galia.
Kas yra idealus transformatorius?
Apibrėžimas: Transformatorius, neturintis jokių nuostolių, tokių kaip varis ir šerdis, yra žinomas kaip idealus transformatorius. Šiame transformatoriuje išėjimo galia yra lygi įėjimo galiai. Šio transformatoriaus efektyvumas yra 100%, o tai reiškia, kad transformatoriuje neprarandama galia.
idealus-transformatorius
Idealaus transformatoriaus darbo principas
Idealus transformatorius veikia dviem principais, pavyzdžiui, kai elektros srovė generuoja a magnetinis laukas ir besikeičiantis magnetinis laukas ritėje sukelia įtampą per ritės galus. Kai pirminėje ritėje keičiama srovė, sukuriamas magnetinis srautas. Taigi kintantis magnetinis laukas gali sukelti įtampą antrinėje ritėje.
Kai srovė teka per pirminę ritę, ji sukuria magnetinį lauką. Abi apvijos suvyniotos į labai aukštos magnetinės šerdies, pavyzdžiui, geležies, sritį, todėl magnetinis srautas tiekiamas per abi apvijas. Prijungus apkrovą prie antrinės ritės, įtampa ir srovė bus nurodyta kryptimi.
Savybės
The idealaus transformatoriaus savybės įtraukti šiuos dalykus.
- Dvi šio transformatoriaus apvijos turi mažą varžą.
- Dėl atsparumo, sūkurinės srovės ir histerezės transformatoriuje nėra nuostolių.
- Šio transformatoriaus efektyvumas yra 100%
- Visas transformatoriuje sukurtas srautas apribojo šerdį ir jungiasi su apvijomis. Todėl jo srauto ir induktyvumo nutekėjimas yra lygus nuliui.
Šerdis turi neribotą pralaidumą, todėl, norint sureguliuoti srautą šerdyje, būtina nereikšminga magnetomotyvo jėga.
Idealus transformatoriaus modelis parodytas žemiau. Šis transformatorius yra idealus trimis sąlygomis, kai jis neturi nuotėkio srauto, atsparumo apvijoms ir geležies nuostolių šerdyje. Praktinių ir idealių transformatorių savybės nėra panašios viena į kitą.
Idealios transformatoriaus lygtys
Savybės, kurias aptarėme aukščiau, netaikomos praktiniam transformatoriui. Idealaus tipo transformatoriuje o / p galia lygi i / p galiai. Taigi, galios neprarandama.
E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ kitaip E2 * I2 = E1 * I1
E2 / E1 = I2 / I1
Taigi, perskaičiavimo koeficiento lygtis parodyta žemiau.
V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K
Pirminės ir antrinės srovės yra atvirkščiai proporcingos jų atitinkamiems posūkiams.
Idealaus transformatoriaus fazorinė schema
Fazorinė šio transformatoriaus schema su Nr apkrova yra parodyta žemiau. Kai transformatorius veikia be apkrovos, tada antrinės ritės srovė gali būti lygi nuliui, ty I2 = 0
Aukščiau pateiktame paveikslėlyje
„V1“ yra pagrindinė maitinimo įtampa
'E1' yra sukeltas e.m.f
„I1“ yra pagrindinė srovė
‘Ø’ yra abipusis srautas
V2 ’yra antrinė o / p įtampa.
‘E2’ yra antrinė sukelta e.m.f.
Kai transformatoriaus apvijos neturi nulinės varžos, tada sukelta įtampa magistralėje vingiuotas „E1“ yra lygi pritaikytai įtampai „V1“. Bet Lenzo įstatymas teigia, kad pagrindinė apvija E1 yra lygiavertė ir atvirkštinė pirminės įtampos „V1“ atžvilgiu. Pagrindinės srovės, kuri pritraukia tiekimą, gali būti pakankamai, kad generuotų kintantį srautą „Ø“ šerdyje. Taigi ši srovė taip pat žinoma kaip įmagnetinanti srovė, nes ji įmagnetina šerdį ir sutvarko srautą šerdyje.
Todėl tiek pagrindinė srovė, tiek kintamasis srautas yra vienodoje fazėje. Pagrindinė srovė atsilieka nuo įtampos tiekimo 90 laipsnių kampu. Kadangi e.m.f sukeltas dviem apvijomis, sukeliamas panašiu abipusiu srautu ‘Ø’. Taigi abi apvijos yra panašios krypties.
Kai antrinė transformatoriaus apvija turi nulinę varžą, tada sukelta e.m.f apvijoje ir antrinėje o / p įtampoje bus tokia pati pagal dydį ir kryptį.
Privalumai
Idealaus transformatoriaus privalumai yra šie.
- Nėra nuostolių, tokių kaip histerezė, sūkurys ir varis.
- Įtampos ir srovės santykiai puikiai pagrįsti ritės posūkiais.
- Srauto nuotėkio nėra
- Tai nepriklauso nuo dažnio
- Tobulas tiesiškumas
- Nėra klaidžiojančio induktyvumo ir talpos
Taigi, idealas transformatorius yra įsivaizduojamas transformatorius, o ne praktiškas transformatorius. Šis transformatorius daugiausia naudojamas švietimo reikmėms. Štai jums klausimas, kokios yra idealaus transformatoriaus programos?
