Pirms došanās apspriest ideālu transformatoru, apspriedīsimies transformatoru . Transformators ir fiksēta elektriska ierīce, ko izmanto transformatora pārsūtīšanai elektriskā enerģija starp divām ķēdēm, vienlaikus saglabājot stabilu frekvenci, kā arī palielinot / samazinot strāvu vai spriegumu. Transformatora darbības princips ir “ Faradejas likums indukcijas ”. Mainot strāvu galvenajā tinumā, tiks mainīta magnētiskā plūsma, lai sekundārajā spolē varētu notikt inducēts EML. Praktiskais transformators ietver dažus zaudējumus, piemēram, kodola zudumus un vara zudumus. Vara zudumus var definēt kā transformatora tinumus, kas ietver pretestību, kā arī reaktivitāti, lai radītu zināmus zaudējumus, sauc par vara zudumiem. Kodola zudums transformatorā rodas, kad transformatoram ir strāva, serdes zudums nemainās ar slodzi. Šos zaudējumus izraisa divi faktori, piemēram, virpuļūdens un histerēze. Šo zaudējumu dēļ transformatora izejas jauda ir mazāka nekā ieejas jauda.
Kas ir ideāls transformators?
Definīcija: Transformators, kuram nav zaudējumu, piemēram, vara un serdeņa, ir pazīstams kā ideāls transformators. Šajā transformatorā izejas jauda ir līdzvērtīga ieejas jaudai. Šī transformatora efektivitāte ir 100%, kas nozīmē, ka transformatorā nav jaudas zuduma.
ideāls-transformators
Ideālā transformatora darba princips
Ideāls transformators darbojas pēc diviem principiem, piemēram, kad elektriskā strāva rada a magnētisks lauks un mainīgais magnētiskais lauks spolē inducē spriegumu pāri spoles galiem. Kad primārajā spolē tiek mainīta strāva, tiek izveidota magnētiskā plūsma. Tātad mainīgais magnētiskais lauks var izraisīt spriegumu sekundārajā spolē.
Kad strāva plūst caur primāro spoli, tā rada magnētisko lauku. Abas tinumi ir ietīti ļoti augsta magnētiskā kodola, piemēram, dzelzs, reģionā, tāpēc magnētiskā plūsma tiek piegādāta caur abiem tinumiem. Kad sekundārajai spolei ir pievienota slodze, spriegums un strāva būs norādītajā virzienā.
Rekvizīti
The ideāla transformatora īpašības iekļaujiet sekojošo.
- Abiem šī transformatora tinumiem ir maza pretestība.
- Pretestības, virpuļstrāvas un histerēzes dēļ transformatorā nav zaudējumu.
- Šī transformatora efektivitāte ir 100%
- Transformatorā radītā kopējā plūsma ir ierobežojusi serdi un savienota ar tinumiem. Tāpēc tā plūsmas un induktivitātes noplūde ir nulle.
Kodolam ir neierobežota caurlaidība, tāpēc, lai sakārtotu plūsmu kodolā, ir nepieciešams niecīgs magnētiskais spēks.
Ideāls transformatora modelis ir parādīts zemāk. Šis transformators ir ideāls trīs apstākļos, kad tam nav noplūdes plūsmas, nav tinumu pretestības un dzelzs zudumu kodolā. Praktisko, kā arī ideālo transformatoru īpašības nav līdzīgas viena otrai.
Ideāli transformatoru vienādojumi
Īpašības, par kurām mēs runājām iepriekš, nav piemērojamas praktiskajam transformatoram. Ideāla tipa transformatorā o / p jauda ir vienāda ar i / p jaudu. Tādējādi netiek zaudēts spēks.
E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ citādi E2 * I2 = E1 * I1
E2 / E1 = I2 / I1
Tādējādi konversijas koeficienta vienādojums ir parādīts zemāk.
V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K
Primārās un sekundārās strāvas ir apgriezti proporcionālas to attiecīgajiem līkumiem.
Ideālā transformatora fāzes diagramma
Šī transformatora fāzes diagramma ar Nr slodze ir parādīts zemāk. Kad transformators ir bez slodzes, strāva sekundārajā spolē var būt nulle, tas ir, I2 = 0
Iepriekš redzamajā attēlā
“V1” ir galvenais barošanas spriegums
‘E1’ tiek inducēts e.m.f
‘I1’ ir galvenā strāva
‘Ø’ ir savstarpēja plūsma
V2 ’ir sekundārais o / p spriegums.
‘E2’ ir sekundāri inducētā e.m.f.
Kad transformatora tinumiem ir nulles pretestība, tad inducētais spriegums maģistrālē tinumu “E1” ir līdzvērtīgs pielietotajam spriegumam “V1”. Bet Lenca likums nosaka, ka galvenā tinums E1 ir līdzvērtīgs un apgriezts ar primāro spriegumu ‘V1’. Galvenā strāva, kas piesaista barību, var būt pietiekama, lai ģenerētu mainīgu plūsmu ‘Ø’ serdes iekšienē. Tātad šī strāva ir pazīstama arī kā magnetizējošā strāva, jo tā magnetizē serdi un sakārto plūsmu kodolā.
Tāpēc gan galvenā strāva, gan mainīgā plūsma ir vienādā fāzē. Galvenā strāva atpaliek no sprieguma padeves ar 90 grādiem. Tā kā divos tinumos inducētais e.m.f tiek inducēts ar līdzīgu savstarpējo plūsmu ‘Ø’. Tādējādi abi tinumi ir līdzīgā virzienā.
Kad transformatora sekundārajam tinumam ir nulle impedances, tad inducētais e.m.f tinumā un sekundārajā o / p spriegumā būs vienāds pēc lieluma un virziena.
Priekšrocības
Ideālā transformatora priekšrocības ietver šādas.
- Nav tādu zaudējumu kā histerēze, virpuļošana un varš.
- Sprieguma un strāvas attiecība ir pilnīgi balstīta uz spoles pagriezieniem.
- Nav plūsmas noplūdes
- Tas nav atkarīgs no biežuma
- Perfekta linearitāte
- Nav klaiņojošas induktivitātes un kapacitātes
Tādējādi ideāls transformators ir iedomāts transformators, nevis praktisks transformators. Šo transformatoru galvenokārt izmanto izglītības vajadzībām. Šeit ir jautājums jums, kādi ir ideāla transformatora pielietojumi?
