Hvad er en ideel transformer: Arbejds- og fasediagram

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Lad os diskutere, inden vi diskuterer en ideel transformer transformeren . En transformer er en fast elektrisk enhed, der bruges til at overføre elektrisk energi imellem to kredsløb, samtidig med at stabil frekvens opretholdes, og strømmen eller spændingen også øges / mindskes. Arbejdsprincippet for en transformer er “ Faradays lov af induktion ”. Når strømmen i hovedviklingen ændres, ændres den magnetiske flux, så en induceret EMF kan forekomme inden i sekundærspolen. En praktisk transformer inkluderer nogle tab som kernetab og kobbertab. Kobbertabet kan defineres som transformatorviklinger, der inkluderer modstand såvel som reaktans for at forårsage noget tab kaldes kobbertab. Kernetabet i transformeren opstår, når transformeren får strøm, kernetabet ændres ikke med belastning. Disse tab skyldes to faktorer som hvirvel og hysterese. På grund af disse tab er transformatorens udgangseffekt mindre end indgangseffekten.

Hvad er en ideel transformer?

Definition: En transformer, der ikke har tab som kobber og kerne, er kendt som en ideel transformer. I denne transformer svarer udgangseffekten til indgangseffekten. Effektiviteten af ​​denne transformer er 100%, hvilket betyder, at der ikke er noget tab af strøm i transformeren.




ideel-transformer

ideel-transformer

Arbejdsprincip for den ideelle transformer

En ideel transformer fungerer på to principper som når en elektrisk strøm genererer en magnetisk felt og et skiftende magnetfelt i en spole inducerer en spænding over spolens ender. Når strømmen ændres inden i den primære spole, udvikles den magnetiske flux. Så skiftende magnetfelt kan inducere en spænding inden i sekundærspolen.



Når strømmen strømmer gennem den primære spole, skaber den et magnetfelt. De to viklinger er pakket ind i regionen med en meget høj magnetisk kerne som jern, så den magnetiske strøm leverer gennem de to viklinger. Når en belastning er tilsluttet den sekundære spole, vil spændingen og strømmen være i den angivne retning.

Ejendomme

Det egenskaber af en ideel transformer inkluderer følgende.

  • De to viklinger på denne transformer har lille modstand.
  • På grund af modstanden, hvirvelstrømmen og hysterese er der ingen tab i transformeren.
  • Effektiviteten af ​​denne transformer er 100%
  • Den samlede flux genereret i transformeren har begrænset kernen og forbinder med viklingerne. Derfor er dens flux- og induktanslækage nul.

Kernen har ubegrænset permeabilitet, så en ubetydelig magnetkraft er nødvendig for at arrangere fluxen inden i kernen.
En ideel transformermodel er vist nedenfor. Denne transformer er ideel under tre forhold, når den ikke har nogen lækstrøm, ingen viklingsmodstand og intet jerntab i kernen. Egenskaberne af såvel praktiske som ideelle transformere ligner ikke hinanden.


Ideelle transformatorligninger

De egenskaber, som vi har diskuteret i ovenstående, kan ikke anvendes til den praktiske transformer. I en ideel type transformer er o / p-effekten lig med i / p-effekten. Der er således intet tab af magt.

E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ ellers E2 * I2 = E1 * I1

E2 / E1 = I2 / I1

Således er konverteringsforholdsligningen vist nedenfor.

V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K

Strømmen af ​​primær og sekundær er omvendt proportional med deres respektive vendinger.

Fasordiagram over den ideelle transformer

Fasordiagrammet for denne transformer med nr belastning er vist nedenfor. Når transformatoren er uden belastning, kan strømmen inden i sekundærspolen være nul, hvilket er I2 = 0

I ovenstående figur,

“V1” er hovedforsyningsspændingen

'E1' induceres e.m.f

'I1' er hovedstrømmen

'Ø' er gensidig flux

V2 'er den sekundære o / p-spænding.

'E2' er den sekundære inducerede e.m.f.

Når transformatorviklingerne har nul impedans, så er den inducerede spænding inden i hovedstrømmen snoet 'E1' svarer til den anvendte spænding 'V1'. Men Lenz's lov siger, at hovedviklingen E1 er ækvivalent og omvendt til den primære spænding 'V1'. Hovedstrømmen, der trækker forsyningen, kan være tilstrækkelig til at generere en alternerende flux 'Ø' inden i kernen. Så denne strøm er også kendt som magnetiserende strøm, da den magnetiserer kernen og arrangerer strømmen i kernen.

Derfor er både hovedstrømmen og vekselstrømmen i lige fase. Hovedstrømmen hænger 90 grader bag spændingsforsyningen. Da e.m.f induceret i to viklinger er induceret med den samme gensidige flux 'Ø'. Begge viklingerne er således i en lignende retning.

Når transformatorens sekundære vikling har nul impedans, vil den inducerede emf i vikling og sekundær o / p-spænding være den samme i størrelse og retning.

Fordele

Fordelene ved den ideelle transformer inkluderer følgende.

  • Der er ingen tab som hysterese, hvirvel og kobber.
  • Spændings- og strømforhold er perfekt baseret på spolens vendinger.
  • Der er ingen flux lækage
  • Det afhænger ikke af hyppigheden
  • Perfekt linearitet
  • Ingen omstrejfende induktans og kapacitans

Således et ideal transformer er en imaginær transformer, ikke en praktisk transformer. Denne transformer bruges hovedsageligt til uddannelsesformål. Her er et spørgsmål til dig, hvad er anvendelserne af en ideel transformer?