La oss diskutere før vi skal diskutere en ideell transformator transformatoren . En transformator er en fast elektrisk enhet som brukes til å overføre elektrisk energi mellom to kretser mens du opprettholder stabil frekvens og også øker / reduserer strømmen eller spenningen. Arbeidsprinsippet til en transformator er “ Faradays lov av induksjon ”. Når strømmen i hovedviklingen endres, vil magnetstrømmen endres, slik at en indusert EMF kan oppstå i sekundærspolen. En praktisk transformator inkluderer noen tap som kjernetap og kobbertap. Kobbertapet kan defineres som, transformatorviklinger som inkluderer motstand og reaktans for å forårsake noe tap kalles kobbertap. Kjernetapet i transformatoren oppstår når transformatoren får strøm, kjernetapet endres ikke med belastning. Disse tapene er forårsaket av to faktorer som virvel og hysterese. På grunn av disse tapene er transformatorens utgangseffekt mindre enn inngangseffekten.
Hva er en ideell transformator?
Definisjon: En transformator som ikke har tap som kobber og kjerne er kjent som en ideell transformator. I denne transformatoren tilsvarer utgangseffekten inngangseffekten. Effektiviteten til denne transformatoren er 100%, noe som betyr at det ikke er noe tap av kraft i transformatoren.
ideell transformator
Arbeidsprinsipp for ideell transformator
En ideell transformator fungerer på to prinsipper som når en elektrisk strøm genererer en magnetisk felt og et skiftende magnetfelt i en spole induserer en spenning over spoleendene. Når strømmen endres i primærspolen, utvikles den magnetiske strømmen. Så skiftende magnetfelt kan indusere en spenning i sekundærspolen.
Når strømmen strømmer gjennom primærspolen, skaper den et magnetfelt. De to viklingene er pakket inn i regionen med en veldig høy magnetisk kjerne som jern, slik at magnetstrømmen forsynes gjennom de to viklingene. Når en belastning er koblet til sekundærspolen, vil spenningen og strømmen være i den angitte retningen.
Eiendommer
De egenskapene til en ideell transformator Inkluder følgende.
- De to viklingene på denne transformatoren har liten motstand.
- På grunn av motstand, virvelstrøm og hysterese er det ingen tap i transformatoren.
- Effektiviteten til denne transformatoren er 100%
- Den totale strømmen som genereres i transformatoren har begrenset kjernen og kobles til viklingene. Derfor er dens strømnings- og induktanslekkasje null.
Kjernen har ubegrenset permeabilitet, så det er nødvendig med en ubetydelig magnetkraft for å ordne strømmen i kjernen.
En ideell transformatormodell er vist nedenfor. Denne transformatoren er ideell under tre forhold når den ikke har noen lekkasjestrøm, ingen viklingsmotstand og ingen jerntap i kjernen. Egenskapene til praktiske så vel som ideelle transformatorer er ikke like hverandre.
Ideelle transformatorligninger
Egenskapene som vi har diskutert ovenfor, er ikke anvendelige for den praktiske transformatoren. I en ideell transformator er o / p-effekten lik i / p-effekten. Dermed er det ikke tap av kraft.
E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ ellers E2 * I2 = E1 * I1
E2 / E1 = I2 / I1
Dermed er konverteringsforholdsligningen vist nedenfor.
V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K
Strømmen til primær og sekundær er omvendt proporsjonal med deres respektive vendinger.
Fasordiagram over ideell transformator
Fasordiagrammet til denne transformatoren med nr laste er vist nedenfor. Når transformatoren er i tomgangstilstand, kan strømmen i sekundærspolen være null som er I2 = 0
I figuren ovenfor,
“V1” er hovedforsyningsspenningen
‘E1’ induseres e.m.f
‘I1’ er hovedstrømmen
‘Ø’ er gjensidig flyt
V2 ’er den sekundære o / p-spenningen.
‘E2’ er den sekundære induserte e.m.f.
Når transformatorviklingene har null impedans, blir den induserte spenningen i hovedstrømmen svingete ‘E1’ tilsvarer den påførte spenningen ‘V1’. Men Lenzs lov sier at hovedviklingen E1 er ekvivalent og omvendt til primærspenningen ‘V1’. Hovedstrømmen som trekker tilførselen kan være tilstrekkelig til å generere en vekselstrøm ‘Ø’ i kjernen. Så denne strømmen er også kjent som magnetiserende strøm da den magnetiserer kjernen og ordner strømmen i kjernen.
Derfor er både hovedstrømmen og vekselstrømmen i lik fase. Hovedstrømmen ligger 90 grader bak spenningsforsyningen. Siden e.m.f indusert i to viklinger er indusert med den samme gjensidige fluksen ‘Ø’. Dermed er begge viklingene i en lignende retning.
Når sekundærviklingen til transformatoren har null impedans, vil den induserte emf i vikling og sekundær o / p-spenning være den samme i størrelse og retning.
Fordeler
Fordelene med den ideelle transformatoren inkluderer følgende.
- Det er ingen tap som hysterese, virvel og kobber.
- Spennings- og strømforhold er perfekt basert på spiralens vendinger.
- Det er ingen strømningslekkasje
- Det avhenger ikke av frekvensen
- Perfekt linearitet
- Ingen svindelinduktans og kapasitans
Dermed et ideal transformator er en imaginær transformator, ikke en praktisk transformator. Denne transformatoren brukes hovedsakelig til formålet med utdanning. Her er et spørsmål til deg, hva er applikasjonene til en ideell transformator?
