Ovo mora početi sa skrivenom induktivnošću transformatora. Transformator se mora posmatrati kao induktor, jer kao što smo rekli, i induktor i transformator su u obliku zavojnice oko magnetnog jezgra.
Induktivnost transformatora je naziv zasnovan na elektromagnetnom principu, a ne naziv za stvarnu upotrebu.
Naziv transformatora je zasnovan na namjeni njegovog dizajna, jer prenosi energiju i mijenja izlazni napon.
Međutim, jedna stvar koja se ne može zanemariti je da je zavojnica namotana oko magnetne jezgre (ovdje je riječ o induktoru sa magnetskom jezgrom, naravno, postoji i induktor sa vazdušnim jezgrom), koji je najčešći induktor u našem napajanju. Budući da namotaji transformatora dijele magnetsko jezgro, magnetsko kolo le, poprečni presjek magnetskog fluksa Ae i magnetska permeabilnost μ primarne Np i sekundarne Ns induktivnosti zavojnice Lp i Ls su isti, što znači da je magnetski otpor Rm magnetne linija je ista, jer magnetni otpor opisuje karakteristike magnetnog jezgra.
Hajde da prvo shvatimo izraz magnetskog otpora našeg redovnog magnetnog polja ili magnetnog kola. Kasnije ćemo znati da je i on izveden iz osnove:
Recipročna vrijednost magnetskog otpora je magnetna permeabilnost G. Ovaj parametar je također koeficijent induktivnosti AL koji često vidimo. Ovo mora biti jasno
U gornjoj formuli, μ je magnetna permeabilnost materijala, što je apsolutna magnetska permeabilnost, le je ekvivalentni magnetni krug, a Ae je ekvivalentna površina poprečnog presjeka magnetnog jezgra
Budući da je koeficijent induktivnosti ili magnetska permeabilnost G isti za isto magnetno jezgro, odnos između broja zavoja i induktivnosti je prirodno sljedeći izraz. Ovo je naša vrlo uobičajena metoda izračunavanja broja zavoja koristeći izmjerenu induktivnost (pucanje transformatora drugih dizajnera).
Savjet: Zapamtite, sekundarno povezano opterećenje je ono koje uzima struju kroz transformator, a ne transformator koji aktivno daje struju opterećenju. Transformator pasivno prenosi energiju, pa se time razlikuje razlika između transformatora i induktora. Induktor oslobađa energiju za opterećenje i aktivno oslobađa energiju za opterećenje. Radi lakšeg razumijevanja, možete reći da je transformator pasivni uređaj, a induktor aktivni uređaj. Naravno, nemojte to shvatiti kao koncept "pasivnog uređaja" i "aktivnog uređaja" poluvodičkih uređaja.
Princip, kada je sekundar transformatora spojen na opterećenje, zbog faktora opterećenja, sekundarni napon us se dodaje opterećenju R kako bi se generirala struja (ovdje smatramo opterećenje kao ekvivalentni otpornik R, a struja teče sa istog kraja), a struja generira magnetsku pokretačku silu Fs=is*Ns (princip elektromotorne sile u kolu) u sekundarnoj zavojnici Ns, a generirani magnetni tok je φ{ {1}}φs.
Sjećate se Ohmovog zakona u magnetnom kolu? Kvocijent sile magnetskog pokreta (NI, proizvod broja zavoja i struje) i magnetskog otpora je magnetni tok. Izvođenje ove formule je također vrlo jednostavno. Osnovni princip je teorema Amperovog kola (veza između struje i magnetnog polja). U formuli, Rm je magnetni otpor, a G je magnetna permeansa. Ovo je konstanta u istom magnetnom jezgru.
Magnetni fluks φ22 uzrokovan opterećenjem suprotan je magnetskom fluksu φ11 koji stvara primarni namotaj uzrokovan strujom opterećenja. Ovo nam govori Lenzov zakon. U suštini, magnetni fluks koji generiše sekundarni kalem mora biti izbalansiran sa primarnim namotajem osim magnetnog fluksa pobude. To se također može vidjeti iz gornjeg izraza magnetomotorne sile. Na donjoj slici koristimo magnetne linije sile različitih boja da to predstavimo.
Nakon opterećenja, primarni magnetni tok je zbir magnetskog toka pobudne struje praznog hoda i magnetskog fluksa φ11 uzrokovanog opterećenjem, a oba imaju isti smjer.
Obratite pažnju na pisanje simbola magnetnog fluksa phi, koji može biti deformisan zbog prepoznavanja urednika.
Magnetni fluks pobude je neophodan uslov za uspostavljanje elektromagnetne konverzije. Istovremeno, može se vidjeti da primarna struja teče sa istog kraja, a sekundarna struja teče sa istog kraja, što samo zadržava energiju unutra i van, a može se reći i da se time održava magnetna ravnoteža (ne može se akumulirati, akumulacija znači da je jezgro transformatora zasićeno nakon određenog vremena).
Naprotiv, lako možemo znati omjer primarne i sekundarne struje transformatora koristeći izraz magnetomotorne sile. Inverzni odnos se dobija na ovaj način.
Iz ove formule se može vidjeti da je transformator funkcija promjenjivog protoka struje od sekundara do primara, a promjenjiva struja je rezultat sekundarnog preuzimanja energije.
Sa stanovišta snage, IP ovdje ne uključuje pobudnu struju, jer iz principa znamo da se pobudni dio ne može prenijeti. Pobudna ili pobudna struja samo osigurava uvjete za prijenos energije, a sam teret aktivno uzima energiju.
Zanemarujući gubitak, ulazna i izlazna snaga su jednake i nema potrebe za skladištenjem energije u magnetnom polju. Transformator je uređaj za prijenos energije, a ne uređaj za skladištenje energije. U stvarnom transformatoru, materijali visoke magnetske permeabilnosti se koriste za povećanje induktivnosti pobude kako bi se smanjila pobudna struja. Svrha smanjenja pobudne struje je smanjenje gubitka bakra i magnetnog gubitka.
4. Odražena impedansa
Jasno znamo da samo sekundarni kalem ima stvarno opterećenje, a primarna strana nema stvarno opterećenje, ali kada je opterećenje povezano, na primarnoj strani postoje struja i napon, što predstavlja ekvivalentnu pojavu impedanse.
Šematski dijagram primarne reflektirane impedanse transformatora
Kada je izlaz opterećen, opterećenje uzima energiju kroz transformator, a ulazna struja će se u skladu s tim povećati.
Naglašava se da je transformator komponenta za prijenos energije. Samo uzbudna ili uzbudljiva struja uzrokuje skladištenje energije, koja se ne može prenijeti na sekundarnu stranu da bi opterećenje koristilo. Kada je transformator opterećen, sekundarna struja, odnosno magnetomotorna sila koju stvara struja opterećenja, je demagnetizirajuća magnetomotorna sila. Pobuđivanje je osnova za osiguravanje prijenosa energije. Bez toga, sekundarni napon više neće postojati, a kamoli prijenos energije.
Princip rada određuje da opterećenje ne može zahtijevati energiju pobude za opterećenje, pa se primarni namotaj transformatora mora magnetski resetirati. Magnetno resetiranje je proces aktivnog oslobađanja energije primarnom induktivnošću pobude, ali se ona ne predaje opterećenju, već je oslobađa kroz put koji je s njim fizički povezan. Budući da je jezgro spoja induktivna, pobudna struja je osnova za rad transformatora. Bez toga, kako transformator može uspostaviti odnos između dvije stvari koje nisu fizički povezane?
5. Sažetak
Ali u energetskom smislu, transformator je pasivan. Neće aktivno oslobađati energiju za opterećenje. Umjesto toga, opterećenje spojeno na sekundarni kalem zahtijevat će energiju iz izvora. Čini se da transformator isporučuje energiju, ali treba biti jasno da ta energija nije pohranjena u transformatoru. Umjesto toga, primarna strana isporučuje energiju sinhrono kao odgovor na zahtjev za opterećenje dok ga opterećenje zahtijeva. Ovo se radi sinhrono.