이상적인 변압기는 무엇인가 : 작동 및 위상 다이어그램

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이상적인 변압기에 대해 논의하기 전에 변압기 . 변압기는 고정 된 전기 장치로 전기 에너지 두 회로 사이에서 안정적인 주파수를 유지하고 전류 또는 전압을 증가 / 감소시킵니다. 변압기의 작동 원리는“ 패러데이의 법칙 유도의”. 주 권선의 전류가 변경되면 자속이 변경되어 2 차 코일 내에서 유도 된 EMF가 발생할 수 있습니다. 실용적인 변압기에는 코어 손실 및 구리 손실과 같은 일부 손실이 포함됩니다. 구리 손실은 저항과 리액턴스를 포함하여 일부 손실을 일으키는 변압기 권선을 구리 손실이라고 정의 할 수 있습니다. 변압기의 철손은 변압기에 전원이 공급 될 때 발생하며 철손은 부하에 따라 변하지 않습니다. 이러한 손실은 맴돌이 및 히스테리시스와 같은 두 가지 요인으로 인해 발생합니다. 이러한 손실 때문에 변압기의 출력 전력은 입력 전력보다 적습니다.

이상적인 변압기는 무엇입니까?

정의: 구리 및 코어와 같은 손실이없는 변압기는 이상적인 변압기로 알려져 있습니다. 이 변압기에서 출력 전력은 입력 전력과 동일합니다. 이 변압기의 효율은 100 %이므로 변압기 내부에 전력 손실이 없습니다.




이상적인 변압기

이상적인 변압기

이상적인 변압기의 작동 원리

이상적인 변압기는 전류가 자기 코일의 자기장과 변화하는 자기장은 코일 끝단에 전압을 유도합니다. 전류가 1 차 코일 내에서 변경되면 자속이 발생합니다. 따라서 변화하는 자기장은 2 차 코일 내에서 전압을 유도 할 수 있습니다.



전류가 1 차 코일을 통해 흐르면 자기장이 생성됩니다. 두 권선은 철과 같이 매우 높은 자기 코어 영역에 싸여 있으므로 자속은 두 권선을 통해 공급됩니다. 부하가 2 차 코일에 연결되면 전압과 전류가 표시된 방향이됩니다.

속성

그만큼 이상적인 변압기의 특성 다음을 포함하십시오.

  • 이 변압기의 두 권선은 저항이 작습니다.
  • 저항, 와전류 및 히스테리시스로 인해 변압기에 손실이 없습니다.
  • 이 변압기의 효율은 100 %입니다.
  • 변압기에서 생성 된 총 자속은 코어를 제한하고 권선과 연결됩니다. 따라서 플럭스 및 인덕턴스 누설은 0입니다.

코어는 무한한 투자율을 가지므로 코어 내에 플럭스를 배열하려면 무시할 수있는 자기력이 필요합니다.
이상적인 변압기 모델은 다음과 같습니다. 이 변압기는 누설 자속이없고 권선 저항이없고 코어 내에 철 손실이없는 세 가지 조건에서 이상적입니다. 실용적인 변압기와 이상적인 변압기의 특성은 서로 비슷하지 않습니다.


이상적인 변압기 방정식

위에서 논의한 특성은 실제 변압기에 적용 할 수 없습니다. 이상형 변압기에서 o / p 전력은 i / p 전력과 같습니다. 따라서 전력 손실이 없습니다.

E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ 그렇지 않으면 E2 * I2 = E1 * I1

E2 / E1 = I2 / I1

따라서 변환 비율 방정식은 다음과 같습니다.

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

1 차 및 2 차 전류는 각각의 꼬임에 반비례합니다.

이상적인 변압기의 페이저 다이어그램

이 변압기의 페이저 다이어그램은 하중 아래에 나와 있습니다. 변압기가 무부하 상태 일 때 2 차 코일 내의 전류는 I2 = 0 인 0이 될 수 있습니다.

위 그림에서

“V1”은 주 공급 전압입니다.

'E1'유도 e.m.f

‘I1’이 주 전류

‘Ø’는 상호 흐름입니다.

V2’는 2 차 o / p 전압입니다.

‘E2’는 2 차 유도 e.m.f입니다.

변압기 권선의 임피던스가 0이면 주 전압 내 유도 전압 굴곡 ‘E1’은인가 전압‘V1’과 같습니다. 그러나 Lenz의 법칙에 따르면 주 권선 E1은 주 전압 'V1'과 동등하고 반대입니다. 전원을 끌어 오는 주 전류는 코어 내에서 교류 플럭스 'Ø'를 생성하기에 충분할 수 있습니다. 따라서이 전류는 코어를 자화하고 코어 내에 자속을 배열하기 때문에 자화 전류라고도합니다.

따라서 주 전류와 교류 플럭스는 모두 동일한 위상에 있습니다. 주 전류는 90 도의 전압 공급 장치보다 뒤쳐집니다. 두 권선에서 유도 된 e.m.f는 유사한 상호 자속 'Ø'로 유도되기 때문입니다. 따라서 두 권선 모두 비슷한 방향입니다.

변압기의 2 차 권선의 임피던스가 0 일 때 권선 및 2 차 o / p 전압에서 유도 된 e.m.f는 크기 및 방향이 동일합니다.

장점

이상적인 변압기의 장점은 다음과 같습니다.

  • 히스테리시스, 소용돌이 및 구리와 같은 손실이 없습니다.
  • 전압 및 전류 비율은 코일의 꼬임을 완벽하게 기반으로합니다.
  • 플럭스 누출이 없습니다.
  • 빈도에 의존하지 않고
  • 완벽한 선형성
  • 표유 인덕턴스 및 정전 용량 없음

따라서 이상 변신 로봇 실제 변압기가 아니라 가상의 변압기입니다. 이 변압기는 주로 교육 목적으로 사용됩니다. 이상적인 변압기의 응용 분야는 무엇입니까?