Înainte de a discuta despre un transformator ideal, să discutăm transformatorul . Un transformator este un dispozitiv electric fix, utilizat pentru a transfera energie electrica între două circuite menținând în același timp o frecvență stabilă și crescând / micșorând curentul sau tensiunea. Principiul de lucru al unui transformator este „ Legea lui Faraday de inducție ”. Când curentul din înfășurarea principală este modificat, atunci fluxul magnetic va fi schimbat, astfel încât să se poată produce un EMF indus în bobina secundară. Un transformator practic include unele pierderi, cum ar fi pierderile de bază și pierderile de cupru. Pierderea de cupru poate fi definită ca înfășurările transformatorului care includ rezistență, precum și reactanța pentru a provoca o anumită pierdere se numește pierdere de cupru. Pierderea miezului din transformator apare atunci când transformatorul este alimentat, pierderea miezului nu se schimbă odată cu încărcarea. Aceste pierderi sunt cauzate de doi factori, cum ar fi turbionul și histerezisul. Din cauza acestor pierderi, puterea de ieșire a transformatorului este mai mică decât puterea de intrare.

Ce este un transformator ideal?

Definiție: Un transformator care nu are pierderi precum cuprul și miezul este cunoscut ca un transformator ideal. În acest transformator, puterea de ieșire este echivalentă cu puterea de intrare. Eficiența acestui transformator este de 100%, ceea ce înseamnă că nu există pierderi de putere în interiorul transformatorului.

ideal-transformator

Principiul de lucru al transformatorului ideal

Un transformator ideal funcționează pe două principii, cum ar fi atunci când un curent electric generează un magnetic câmpul magnetic și un câmp magnetic în schimbare într-o bobină induc o tensiune peste capetele bobinei. Când curentul este schimbat în bobina primară, atunci fluxul magnetic este dezvoltat. Deci schimbarea câmpului magnetic poate induce o tensiune în bobina secundară.

Când curentul curge prin bobina primară, atunci creează un câmp magnetic. Cele două înfășurări sunt înfășurate în regiunea unui miez magnetic foarte ridicat precum fierul, astfel încât fluxul magnetic se alimentează prin cele două înfășurări. Odată ce o sarcină este conectată la bobina secundară, atunci tensiunea și curentul vor fi în direcția indicată.

Proprietăți

proprietățile unui transformator ideal include următoarele.

Cele două înfășurări ale acestui transformator au o rezistență mică.
Datorită rezistenței, curentului turbionar și histerezisului nu există pierderi în transformator.
Eficiența acestui transformator este de 100%
Fluxul total generat în transformator a restricționat miezul și se conectează cu înfășurările. Prin urmare, scurgerea sa de flux și inductanță este zero.

Miezul are permeabilitate nelimitată, astfel încât este necesară o forță magnetomotivă neglijabilă pentru a aranja fluxul în interiorul miezului.
Un model ideal de transformator este prezentat mai jos. Acest transformator este ideal în trei condiții când nu are flux de scurgere, nu are rezistență la înfășurări și nu are pierderi de fier în interiorul miezului. Proprietățile transformatoarelor practice și ideale nu sunt similare una cu cealaltă.

Ecuații ale transformatorului ideal

Proprietățile pe care le-am discutat în cele de mai sus nu se aplică transformatorului practic. Într-un transformator de tip ideal, puterea o / p este egală cu puterea i / p. Astfel, nu există pierderi de putere.

“cum să construiești un circuit simplu ”

E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ altfel E2 * I2 = E1 * I1

E2 / E1 = I2 / I1

Astfel, ecuația raportului de conversie este prezentată mai jos.

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

Curenții primar și secundar sunt invers proporționali cu răsucirile lor respective.

Diagrama fazorică a transformatorului ideal

Diagrama fazorală a acestui transformator cu nr sarcină este prezentat mai jos. Când transformatorul este în condiții fără sarcină, atunci curentul din bobina secundară poate fi zero, adică I2 = 0

În figura de mai sus,

“tipuri de controlere solare de încărcare ”

„V1” este tensiunea principală de alimentare

„E1” este indusă e.m.f

„I1” este principalul curent

„Ø” este flux reciproc

V2 ’este tensiunea secundară o / p.

‘E2’ este e.m.f indus secundar.

Când înfășurările transformatorului au impedanță zero, atunci tensiunea indusă în rețeaua principală serpuit, cotit „E1” este echivalent cu tensiunea aplicată „V1”. Dar legea lui Lenz afirmă că înfășurarea principală E1 este echivalentă și inversă cu tensiunea primară „V1”. Curentul principal care atrage alimentarea poate fi suficient pentru a genera un flux alternativ „Ø” în interiorul miezului. Deci, acest curent este, de asemenea, cunoscut sub numele de curent de magnetizare, deoarece magnetizează miezul și aranjează fluxul în interiorul miezului.

Prin urmare, atât curentul principal, cât și fluxul alternativ sunt în fază egală. Curentul principal rămâne în urmă cu tensiunea de alimentare cu 90 de grade. Deoarece e.m.f indus în două înfășurări este indus cu fluxul similar similar „Ø”. Astfel, ambele înfășurări se află într-o direcție similară.

Când înfășurarea secundară a transformatorului are o impedanță zero, atunci e.m.f indus în înfășurare și tensiune secundară o / p va fi același în mărime și direcție.

Avantaje

Avantajele transformatorului ideal includ următoarele.

Nu există pierderi precum histerezis, turbion și cupru.
Raporturile de tensiune și curent se bazează perfect pe răsucirile bobinei.
Nu există scurgeri de flux
Nu depinde de frecvență
Liniaritate perfectă
Fără inductanță și capacitate rătăcite

Astfel, un ideal transformator este un transformator imaginar, nu un transformator practic. Acest transformator este utilizat în principal în scopul educației. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt aplicațiile unui transformator ideal?