Pangunahing katangian ng transpormer

Mga panlabas na katangian ng transpormer

Ito ay kilala na ang boltahe sa mga terminal ng pangalawang paikot-ikot transpormer depende sa load current na konektado sa coil na iyon. Ang pag-asa na ito ay tinatawag na panlabas na katangian ng transpormer.

Ang panlabas na katangian ng transpormer ay tinanggal sa isang pare-pareho ang boltahe ng supply, kapag may pagbabago sa pagkarga, sa katunayan na may pagbabago sa kasalukuyang pag-load, ang boltahe sa mga terminal ng pangalawang paikot-ikot, i.e. nagbabago rin ang pangalawang boltahe ng isang transpormer.

Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa paglaban ng pangalawang paikot-ikot, na may pagbabago sa paglaban ng pagkarga, nagbabago din ang pagbaba ng boltahe, at dahil sa pagbabago sa pagbaba ng boltahe sa paglaban ng pangunahing paikot-ikot, ang EMF ng ang pangalawang paikot-ikot ay nagbabago nang naaayon.

Dahil ang equation ng balanse ng EMF sa pangunahing paikot-ikot ay naglalaman ng mga dami ng vector, ang boltahe sa pangalawang paikot-ikot ay nakasalalay sa parehong kasalukuyang pag-load at sa likas na katangian ng pag-load na iyon: kung ito ay aktibo, induktibo, o capacitive.

Ang likas na katangian ng pagkarga ay napatunayan ng halaga ng anggulo ng bahagi sa pagitan ng kasalukuyang sa pamamagitan ng pagkarga at ng boltahe sa buong pagkarga. Karaniwan, maaari kang maglagay ng load factor na magpapakita kung gaano karaming beses ang load current ay naiiba sa rate na kasalukuyang para sa isang partikular na transpormer:

Upang tumpak na kalkulahin ang mga panlabas na katangian ng transpormer, ang isang katumbas na circuit ay maaaring gamitin, kung saan, sa pamamagitan ng pagbabago ng paglaban ng pagkarga, ang boltahe at kasalukuyang ng pangalawang paikot-ikot ay maaaring maayos.

Gayunpaman, ang sumusunod na formula ay nagpapatunay na kapaki-pakinabang sa pagsasanay, kung saan ang boltahe ng bukas na circuit at ang "pangalawang pagbabago ng boltahe", na sinusukat bilang isang porsyento, ay pinapalitan at kinakalkula bilang pagkakaiba sa aritmetika sa pagitan ng boltahe ng bukas na circuit at boltahe sa isang ibinigay na pagkarga bilang isang porsyento ng boltahe ng bukas na circuit:

Ang expression para sa paghahanap ng "pangalawang pagbabago ng boltahe" ay nakuha na may ilang mga pagpapalagay mula sa katumbas na circuit ng transpormer:

Ang mga halaga ng reaktibo at aktibong bahagi ng short-circuit boltahe ay ipinasok dito. Ang mga bahagi ng boltahe na ito (aktibo at reaktibo) ay matatagpuan sa pamamagitan ng katumbas na mga parameter ng circuit o matatagpuan sa eksperimento karanasan sa maikling circuit.

Ang karanasan sa maikling circuit ay nagpapakita ng maraming tungkol sa transpormer.Ang short-circuit na boltahe ay matatagpuan bilang ang ratio ng pang-eksperimentong short-circuit na boltahe sa na-rate na pangunahing boltahe. Ang parameter na "short-circuit voltage" ay tinukoy sa porsyento.

Sa kurso ng eksperimento, ang pangalawang paikot-ikot ay short-circuit sa transpormer, habang ang isang boltahe ay inilapat sa pangunahing mas mababa kaysa sa na-rate, upang ang short-circuit na kasalukuyang ay katumbas ng na-rate na halaga. Dito, ang supply boltahe ay balanse sa pamamagitan ng pagbagsak ng boltahe sa mga windings, at ang halaga ng inilapat na pinababang boltahe ay itinuturing bilang katumbas na pagbaba ng boltahe sa mga windings sa isang kasalukuyang load na katumbas ng na-rate na halaga.

Para sa mga transformer na may mababang suplay ng kuryente at para sa mga transformer ng kuryente, ang halaga ng short-circuit na boltahe ay nasa hanay na 5% hanggang 15%, at kung mas malakas ang transpormer, mas maliit ang halagang ito. Ang eksaktong halaga ng short-circuit boltahe ay ibinibigay sa teknikal na dokumentasyon para sa isang partikular na transpormer.

Ipinapakita ng figure ang mga panlabas na katangian na binuo ayon sa mga formula sa itaas. Makikita natin na ang mga graph ay linear, ito ay dahil ang pangalawang boltahe ay hindi masyadong nakadepende sa load factor dahil sa medyo mababang resistensya ng winding, at ang operating magnetic ang pagkilos ng bagay ay nakasalalay nang kaunti sa pagkarga.

Ipinapakita ng figure na ang anggulo ng phase, depende sa likas na katangian ng pagkarga, ay nakakaapekto kung ang katangian ay bumaba o tumataas. Sa isang aktibo o aktibong-inductive na pag-load, ang katangian ay bumababa, na may isang aktibong-capacitive na pagkarga maaari itong tumaas, at pagkatapos ay ang pangalawang termino sa formula para sa "pagbabago ng boltahe" ay nagiging negatibo.

Para sa mga transformer na may mababang kapangyarihan, ang aktibong sangkap ay kadalasang bumababa nang higit kaysa sa induktibo, kaya ang panlabas na katangian na may aktibong pagkarga ay hindi gaanong linear kaysa sa aktibong-inductive na pagkarga. Para sa mas malakas na mga transformer ito ay kabaligtaran, samakatuwid ang aktibong katangian ng pagkarga ay magiging mas mahigpit.

Kahusayan ng transformer

Ang kahusayan ng transformer ay ang ratio ng kapaki-pakinabang na elektrikal na kapangyarihan na inihatid sa pagkarga sa aktibong kuryenteng natupok ng transpormer:

Ang kapangyarihan na natupok ng transpormer ay ang kabuuan ng kapangyarihan na natupok ng pagkarga at ang pagkawala ng kuryente nang direkta sa transpormer. Higit pa rito, ang aktibong kapangyarihan ay nauugnay sa kabuuang kapangyarihan tulad ng sumusunod:

Dahil ang output boltahe ng transpormer ay karaniwang mahinang nakadepende sa pagkarga, ang load factor ay maaaring maiugnay sa na-rate na maliwanag na kapangyarihan tulad ng sumusunod:

At ang kapangyarihan na natupok ng pagkarga sa pangalawang circuit:

Ang mga pagkalugi ng kuryente sa pagkarga ng di-makatwirang magnitude ay maaaring ipahayag, na isinasaalang-alang ang mga pagkalugi sa nominal na pagkarga, sa pamamagitan ng kadahilanan ng pagkarga:

Ang mga pagkawala ng nominal na load ay tiyak na tinutukoy ng kapangyarihang natupok ng transpormer sa eksperimento ng short-circuit, at ang mga pagkalugi ng isang magnetic na kalikasan ay katumbas ng walang-load na kapangyarihan na natupok ng transpormer. Ang mga bahaging ito ng pagkawala ay ibinibigay sa dokumentasyon ng transpormer. Kaya, kung isasaalang-alang natin ang mga katotohanan sa itaas, ang formula ng kahusayan ay kukuha ng sumusunod na anyo:

Ipinapakita ng figure ang pag-asa ng kahusayan ng transpormer sa pagkarga.Kapag ang load ay zero, ang kahusayan ay zero.

Habang tumataas ang load factor, tumataas din ang power supply sa load, at hindi nagbabago ang magnetic losses, at ang kahusayan, na madaling makita, ay tumataas nang linearly. Pagkatapos ay dumating ang pinakamainam na halaga ng load factor, kung saan ang kahusayan ay umabot sa limitasyon nito, sa puntong ito ang pinakamataas na kahusayan ay nakuha.

Matapos maipasa ang pinakamainam na kadahilanan ng pagkarga, ang kahusayan ay nagsisimula nang unti-unting bumaba. Ito ay dahil sa pagtaas ng mga pagkalugi ng kuryente, ang mga ito ay proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang at, nang naaayon, sa parisukat ng kadahilanan ng pagkarga. Ang pinakamataas na kahusayan para sa mga transformer na may mataas na kapangyarihan (ang kapangyarihan ay sinusukat sa mga yunit ng kVA o higit pa) ay nasa hanay na 98% hanggang 99%, para sa mga transformer na mababa ang kapangyarihan (mas mababa sa 10 VA) ang kahusayan ay maaaring nasa paligid ng 60%.

Bilang isang patakaran, sa yugto ng disenyo sinubukan nilang gumawa ng mga transformer upang maabot ng kahusayan ang pinakamataas na halaga nito sa pinakamainam na kadahilanan ng pagkarga na 0.5 hanggang 0.7, pagkatapos ay may isang tunay na kadahilanan ng pagkarga na 0.5 hanggang 1, ang kahusayan ay magiging malapit sa maximum nito. Sa pagbabawas power factor (cosine phi) ng load na konektado sa pangalawang paikot-ikot, ang output power ay bumababa rin, habang ang electrical at magnetic losses ay nananatiling hindi nagbabago, kaya ang kahusayan sa kasong ito ay bumababa.

Ang pinakamainam na mode ng pagpapatakbo ng transpormer, i.e. nominal mode, ay karaniwang itinakda ayon sa mga kondisyon ng walang problema na operasyon at ayon sa antas ng pinahihintulutang pag-init sa isang tiyak na panahon ng operasyon.Ito ay isang napakahalagang kondisyon upang ang transpormer, habang naghahatid ng na-rate na kapangyarihan habang tumatakbo sa rate na mode, ay hindi mag-overheat.