¿Qué es un transformador excelente? Diagrama de circuito, trabajo y fasor

Excelente transformador y sensible al transformador

Excelente transformador

Un supertransformador es un transformador imaginario con pérdidas óhmicas, fugas magnéticas, cobre y núcleo nulos. En otras palabras, un transformador perfecto es un transformador teórico (maniquí conceptual) que consta de dos devanados inductivos puros sin pérdidas en el núcleo del transformador. En palabras sencillas, la entrada de un transformador perfecto es idéntica a la salida del transformador. Comprende que un transformador perfecto no es alcanzable en la vida real en ningún caso.

Los transformadores sensibles están diseñados para tener propiedades cercanas al mejor transformador. A continuación se enumeran las propiedades de un transformador perfecto.

  • La resistencia del bobinado (resistencia del bobinado principal y secundario) es cero.
  • Su flujo de fuga y su inductancia de fuga son cero. Así que todo tu flujo está ahí dentro del núcleo y el hipervínculo en cada bobina.
  • La permeabilidad del núcleo es infinita. Debido a este hecho, se requiere una FMM insignificante para organizar el flujo dentro del núcleo.
  • Las pérdidas se producen como consecuencia de la resistencia, la histéresis y el hecho de que los remolinos presentes son nulos.

Matemáticamente en un transformador excelente,

PEN = PSALIDA

E

VEN = VSALIDA

Igualmente

IEN = ISALIDA

Además, en un transformador perfecto las pérdidas son nulas, por ejemplo

  • Óhmico (pérdidas resistivas = 0
  • Pérdidas de flujo de fuga = 0
  • Pérdidas en el cobre y en el núcleo = 0

Esto revela que en un transformador perfecto, el presente y la tensión de entrada en la primera faceta son iguales al presente y la tensión de salida en la faceta secundaria. Así, la potencia eléctrica global de entrada al transformador es la misma que la potencia de salida del transformador, por ejemplo, la puntuación de kVA de entrada del transformador es la misma que la puntuación de kVA de salida del transformador como resultado de la ausencia de pérdidas de flujo de fuga, impedancia y reactancia en cada uno de los devanados del mejor transformador.

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El trabajo de un excelente transformador

en un transformador perfecto, como se demuestra en la siguiente determinación, la corriente eléctrica que pasa por la primera bobina crea una disciplina magnética. Las bobinas primera y secundaria están encerradas en un núcleo de permeabilidad magnética muy excesiva, similar a la del hierro, de modo que gran parte del flujo magnético pasa por medio de cada una de las bobinas primera y secundaria Si una carga está relacionada con el devanado secundario, el presente de la carga y la tensión estarán probablemente dentro de las instrucciones indicadas, dado el primer presente y la tensión dentro de las instrucciones indicadas (todos serán probablemente presentes alternos en observación ya que un transformador recibido no funciona con corriente continua)

Las propiedades de un transformador perfecto no suelen ser exactamente las mismas que las de un transformador sensible, ya que hay muchos tipos de pérdidas que se producen en un transformador. Es inimaginable obtener todas las propiedades anteriores en un transformador sensible. Sin embargo, intentamos obtener propiedades de los transformadores sensibles cercanas a las anteriores.

La eficacia de un transformador perfecto es del 100% porque el auto2La pérdida de R y la pérdida en el núcleo del transformador son nulas. Sin embargo, en el transformador sensible hay algunas pérdidas que no se pueden despreciar. Y, por tanto, no podemos obtener el 100% de eficiencia en un transformador sensible.

El diagrama esquemático del mejor transformador de núcleo de hierro se demuestra en la siguiente determinación.

Aquí, dos bobinas se enrollan dentro del núcleo magnético frecuente. La bobina que está relacionada con la tensión de alimentación V1 es una bobina principal y la bobina relacionada con la carga ZL es un devanado secundario.

Como ya hemos mencionado dentro de las propiedades de un transformador perfecto que no hay impedancias en cada devanado. Debido a este hecho, la tensión inducida dentro del devanado principal es la misma que la tensión utilizada V1. Del mismo modo, la tensión inducida en el devanado secundario E2 es similar porque la tensión secundaria V2.

Para proporcionar el FMM y el flujo mutuo Ф necesariosMla presente disposición I1 es amplia. Esta FMM es suficiente para superar el impacto desmagnetizador de la FMM secundaria debido a la carga.

Según la normativa de Lenz, E1 es igual y se invierte para V1.

E1 = –V1

El primer EMF y el secundario son inducidos por el mismo flujo mutuo. Debido a este hecho, el CEM1 y E2 están en la misma trayectoria y se invierten en la trayectoria de V1

El don magnetizador queμ produce un flujo mutuo ФM en parte. Y yoμ los retrasos de V1 por 90˚. E1 y E2 se producen por el flujo mutuo ФM y se retrasa en 90˚. La tensión secundaria V2 es igual en magnitud a E2 y se invierte para la tensión principal V1.

La parte inferior de la determinación revela el diagrama de fases de un transformador perfecto.

Diagrama fasorial de un transformador ideal

La relación de transformación (relación de giro) (a) para un transformador perfecto se resume en las siguientes ecuaciones.

Relación de transformación de un transformador ideal

Lugar,

  • a = Tasa de transformación
  • T1, T2 = Variedad de vueltas en el devanado principal y secundario
  • E1, E2 = CEM inducido
  • V1 = Tensión de alimentación (tensión principal)
  • V2 = Tensión secundaria
  • I1, I2 = Pasajes presentes a través del primer y segundo devanado

A partir de la ecuación anterior,

I1T1 = I2T2

Basándonos en la ecuación anterior, diremos que los amperios desmagnetizantes del transformador (AT) del devanado secundario son iguales e invertidos al FMM magnetizante de un devanado principal de un transformador perfecto.

E1I1 = E2I2

S1 = S2

Según la ecuación anterior, la energía obvia (voltio-amperios) extraída de la primera alimentación es la misma que la energía obvia transferida al secundario sin ninguna pérdida dentro del excelente transformador.

En otras palabras, la entrada de energía obvia es idéntica a la salida de energía obvia.

Introducir energía obvia = Producir energía obvia

Debido a este hecho, la entrada de KVA de un transformador perfecto es igual a la salida de KVA. Esto no ocurre en el caso del transformador sensible, ya que hay algunas pérdidas.

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Sensible al transformador

Un supertransformador se define con algunos supuestos. Estos supuestos no suelen ser legítimos para el transformador sensible. Como consecuencia, en un transformador perfecto, hemos supuesto devanados con resistencia nula y el núcleo tiene permeabilidad infinita. Esto no se puede conseguir porque todos los devanados tienen resistencia y los materiales del núcleo no se pueden obtener con permeabilidad infinita.

Debido a este hecho, en un transformador sensible, tenemos que pensar en la resistencia de los devanados y en la reacción de fuga.

Resistencia al viento

En un transformador sensible o preciso, siempre puede haber alguna resistencia dentro del devanado primario y secundario. El impacto de la resistencia del ala se tiene en cuenta al incluir la resistencia en la colección con cada bobinado. El circuito igual del transformador después de incluir la resistencia se comprueba dentro de la determinación bajo.

Resistencia práctica del devanado del transformador

A medida que se añade resistencia al circuito, se producen algunas caídas de tensión dentro del mismo. Debido a este hecho, el EMF inducido dentro de los devanados no es el mismo que la tensión. Por lo tanto, no podemos suponer que la tensión del terminal secundario V2 es lo mismo que E2 y la tensión de alimentación V1 es lo mismo que E1.

La tensión del terminal secundario V2 es menor que el EMF secundario inducido E2 por una cantidad de caída de tensión secundaria I2R2.

V2 = E2I2R2

Del mismo modo, el CEM principal inducido E1 es igual a la distinción vectorial de proporcionar la tensión V1 y la primera caída de tensión I1R1.

E1 = V1I1R1

Reacciones de fuga

Para un transformador perfecto, suponemos que el flujo producido por el primer devanado hiperconecta cada uno de los devanados primero y secundario. Sin embargo, en el caso de este transformador concreto, no todo el flujo producido está fuera del núcleo magnético. Hay algunas cantidades de flujo desviadas hacia los materiales no ferromagnéticos que rodean el medio. Y además, el núcleo tiene una permeabilidad finita. Por lo tanto, esta pequeña cantidad de flujo que fluye dentro de la trayectoria exterior se denomina flujo de fuga principal. Se denota por ФL1.

El presente secundario I2 produce un flujo Ф2 que se opone al flujo primario ФM. Una parte de este flujo se desvía hacia el medio circundante. Este flujo de fuga se llama flujo de fuga secundario ФL2. El flujo restante sólo hipervincula los bucles secundarios e induce la CEM EL2 dentro del devanado secundario.

Debido a este hecho, el flujo que pasa completamente por el núcleo y las hiperconexiones de cada bobinado se llama flujo mutuo ФM. El diagrama diario de los flujos en un transformador se demuestra dentro de la determinación siguiente.

Funcionamiento y principio de funcionamiento de un transformador

Debido al flujo de fuga ФL1 y ФL2el CEM inducido EL1 y EL2 son completamente diferentes del CEM inducido E1 y E2 provocado por el flujo mutuo ФM. El impacto del flujo de fuga se tiene en cuenta incluyendo una inductancia en la colección con cada devanado. Se añade en un método tal que, las caídas de tensión a través de cada inductancia de la colección (X1 y X2) son iguales a los producidos por los flujos de fuga. La ilustración de la reacción de fuga se demuestra dentro de la determinación siguiente.

Reacciones de fuga de un transformador práctico

Lugar,

  • X1 = Reactancia de fuga principal
  • X2 = Reacción secundaria fuera de control

Las reactancias añadidas dentro del circuito anterior son una cantidad ficticia lanzada como comodidad para caracterizar el flujo de fuga primario y secundario.

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