Пре него што разговарамо о идеалном трансформатору, хајде да разговарамо трансформатор . Трансформатор је фиксни електрични уређај, који се користи за пренос електрична енергија између два круга уз одржавање стабилне фреквенције и такође повећање / смањење струје или напона. Принцип рада трансформатора је „ Фарадејев закон индукције “. Када се промени струја у главном намотају, тада ће се променити магнетни ток, тако да се индуковани ЕМФ може појавити унутар секундарне завојнице. Практични трансформатор укључује неке губитке као што су губици језгра и губици бакра. Губитак бакра може се дефинисати као намотаји трансформатора који укључују отпор као и реактансу да проузрокују неки губитак назива се губитак бакра. Губитак језгра у трансформатору настаје када је трансформатор под напоном, губитак језгра се не мења са оптерећењем. Ове губитке узрокују два фактора попут вртлога и хистерезе. Због ових губитака, излазна снага трансформатора је мања од улазне снаге.
Шта је идеалан трансформатор?
Дефиниција: Трансформатор који нема губитака попут бакра и језгра познат је као идеалан трансформатор. У овом трансформатору, излазна снага је еквивалентна улазној снази. Ефикасност овог трансформатора је 100%, што значи да у трансформатору нема губитка снаге.
идеал-трансформатор
Принцип рада идеалног трансформатора
Идеалан трансформатор ради на два принципа, на пример када електрична струја генерише а магнетна поље и променљиво магнетно поље у калему индукује напон на крајевима калема. Када се струја промени унутар примарне завојнице, тада се развија магнетни ток. Дакле, променљиво магнетно поље може да индукује напон унутар секундарне завојнице.
Када струја протиче кроз примарни намотај онда он ствара магнетно поље. Два намотаја су умотана у подручје веома високог магнетног језгра попут гвожђа, па се магнетни ток напаја кроз два намотаја. Једном када је терет повезан са секундарном завојницом, тада ће напон и струја бити у назначеном смеру.
Својства
Тхе својства идеалног трансформатора укључи следеће.
- Два намотаја овог трансформатора имају мали отпор.
- Због отпора, вртложне струје и хистерезе нема губитака у трансформатору.
- Ефикасност овог трансформатора је 100%
- Укупни ток генерисан у трансформатору ограничио је језгро и повезао се са намотајима. Стога је његово цурење флукса и индуктивности нула.
Језгро има неограничену пропустљивост, па је занемарљива магнетомоторна сила неопходна за уређење флукса унутар језгра.
Идеалан модел трансформатора приказан је у наставку. Овај трансформатор је идеалан у три услова када нема флукс цурења, нема отпор намотаја и нема губитка гвожђа у језгру. Својства практичних као и идеалних трансформатора нису међусобно слична.
Идеалне једначине трансформатора
Особине о којима смо горе говорили нису применљиве на практични трансформатор. У идеалном типу трансформатора, снага о / п једнака је снази и / п. Дакле, нема губитка моћи.
Е2 * И2 * ЦосΦ = Е1 * И1 * ЦосΦ иначе Е2 * И2 = Е1 * И1
Е2 / Е1 = И2 / И1
Дакле, једначина односа конверзије приказана је у наставку.
В2 / В1 = Е2 / Е1 = Н2 / Н1 = И1 / И2 = К
Струје примарне и секундарне струје су обрнуто пропорционалне њиховим одговарајућим обртима.
Пхасоров дијаграм идеалног трансформатора
Фазорски дијаграм овог трансформатора са бр оптерећење приказано је доле. Када је трансформатор у стању празног хода, тада струја унутар секундарне завојнице може бити нула која је И2 = 0
На горњој слици,
„В1“ је главни напон напајања
‘Е1’ је индуковано е.м.ф
„И1“ је главна струја
„Ø“ је узајамни ток
В2 ’је секундарни напон о / п.
„Е2“ је секундарно индуковани е.м.ф.
Када намотаји трансформатора имају нулту импедансу, тада индуковани напон унутар главне мреже навијање „Е1“ је еквивалентан напону „В1“. Али Ленцов закон каже да је главни намотај Е1 еквивалентан и обрнут у односу на примарни напон „В1“. Главна струја која црпи напајање може бити довољна за генерисање наизменичног флукса „Ø“ унутар језгра. Дакле, ова струја је такође позната и као магнетизујућа струја, јер магнетизује језгро и распоређује ток унутар језгра.
Стога су и главна струја и наизменични ток у једнакој фази. Главна струја заостаје за напоном са 90 степени. Пошто су е.м.ф индуковани у два намотаја индуковани сличним међусобним флуксом „Ø“. Дакле, оба намотаја су у сличном смеру.
Када секундарни намотај трансформатора има нулту импедансу, тада ће индуковани е.м.ф у намотају и напон секундарног о / п бити једнаки по величини и правцу.
Предности
Предности идеалног трансформатора укључују следеће.
- Нема губитака попут хистерезе, вртлога и бакра.
- Односи напона и струје савршено се заснивају на увијању завојнице.
- Нема цурења флукса
- Не зависи од учесталости
- Савршена линеарност
- Нема залутале индуктивности и капацитивности
Дакле, идеал трансформатор је замишљени трансформатор, а не практични трансформатор. Овај трансформатор се углавном користи у сврху образовања. Ево питања за вас, које су примене идеалног трансформатора?
