Sebelum membincangkan transformer yang ideal, mari kita bincangkan pengubah . Transformer adalah alat elektrik tetap, yang digunakan untuk memindahkan tenaga elektrik di antara dua litar sambil mengekalkan frekuensi stabil dan juga meningkatkan / menurunkan arus atau voltan. Prinsip kerja pengubah adalah ' Undang-undang Faraday induksi ”. Apabila arus dalam belitan utama diubah, maka fluks magnet akan diubah, sehingga EMF yang diinduksi dapat terjadi dalam gegelung sekunder. Transformer praktikal merangkumi beberapa kerugian seperti kerugian teras & kehilangan tembaga. Kerugian tembaga dapat didefinisikan sebagai, belitan transformer yang merangkumi rintangan serta reaktansi untuk menyebabkan beberapa kehilangan disebut kehilangan tembaga. Kerugian teras dalam transformer berlaku apabila transformer diaktifkan, kehilangan teras tidak berubah dengan beban. Kerugian ini disebabkan oleh dua faktor seperti eddy & histeresis. Kerana kerugian ini, daya output pengubah kurang daripada daya input.
Apa itu Transformer Ideal?
Definisi: Transformer yang tidak mempunyai kerugian seperti tembaga dan teras dikenali sebagai transformer yang ideal. Dalam transformer ini, kuasa output setara dengan kuasa input. Kecekapan transformer ini adalah 100%, yang bermaksud tidak ada kehilangan kuasa di dalam transformer.
pengubah ideal
Prinsip Kerja Transformer Ideal
Transformer yang ideal berfungsi berdasarkan dua prinsip seperti semasa arus elektrik menghasilkan a magnet medan dan medan magnet yang berubah dalam gegelung menyebabkan voltan melintasi hujung gegelung. Apabila arus diubah dalam gegelung utama, maka fluks magnet dikembangkan. Oleh itu, menukar medan magnet boleh menyebabkan voltan dalam gegelung sekunder.
Apabila arus mengalir melalui gegelung utama maka ia menghasilkan medan magnet. Kedua belitan dibungkus di kawasan teras magnetik yang sangat tinggi seperti besi, sehingga fluks magnet membekalkan melalui dua belitan. Setelah beban disambungkan ke gegelung sekunder, maka voltan dan arus akan berada pada arah yang ditunjukkan.
Hartanah
The sifat pengubah ideal sertakan perkara berikut.
- Dua belitan pengubah ini mempunyai rintangan kecil.
- Kerana rintangan, arus eddy dan histeresis tidak ada kerugian pada pengubah.
- Kecekapan pengubah ini adalah 100%
- Fluks total yang dihasilkan dalam transformer telah menghadkan inti & menghubungkan dengan belitan. Oleh itu, kebocoran fluks & induktansi adalah sifar.
Inti mempunyai kebolehtelapan yang tidak terhad sehingga daya magnetomotif yang dapat diabaikan diperlukan untuk mengatur fluks di dalam teras.
Model transformer yang ideal ditunjukkan di bawah. Transformer ini sesuai dalam tiga keadaan apabila ia tidak mempunyai fluks kebocoran, tidak ada rintangan belitan dan tidak ada kehilangan besi di dalam teras. Sifat transformer praktikal dan ideal tidak serupa antara satu sama lain.
Persamaan Transformer Ideal
Sifat yang telah kita bincangkan di atas tidak boleh digunakan untuk transformer praktikal. Dalam pengubah jenis yang ideal, kuasa o / p sama dengan kuasa i / p. Oleh itu, tidak ada kehilangan kuasa.
E2 * I2 * CosΦ = E1 * I1 * CosΦ sebaliknya E2 * I2 = E1 * I1
E2 / E1 = I2 / I1
Oleh itu, persamaan nisbah penukaran ditunjukkan di bawah.
V2 / V1 = E2 / E1 = N2 / N1 = I1 / I2 = K
Arus primer & sekunder berbanding terbalik dengan kelainan masing-masing.
Diagram Fasa Transformer Ideal
Gambarajah fasor pengubah ini dengan no memuatkan ditunjukkan di bawah. Apabila pengubah berada dalam keadaan tanpa beban, maka arus dalam gegelung sekunder boleh menjadi sifar iaitu I2 = 0
Dalam rajah di atas,
'V1' adalah voltan bekalan utama
‘E1’ disebabkan e.m.f
‘I1’ adalah arus utama
‘Ø’ adalah aliran bersama
V2 ’adalah voltan o / p sekunder.
‘E2’ adalah e.m.f. sekunder yang disebabkan
Apabila belitan pengubah tidak mempunyai impedans sifar, maka voltan teraruh di dalam arus utama penggulungan ‘E1’ bersamaan dengan voltan terpakai ‘V1’. Tetapi undang-undang Lenz menyatakan bahawa penggulungan utama E1 adalah setara & terbalik kepada voltan utama ‘V1’. Arus utama yang menarik bekalan cukup untuk menghasilkan fluks bolak-balik 'Ø' di dalam teras. Oleh itu arus ini juga dikenali sebagai arus pemagnet kerana meng magnetkan teras & menyusun fluks di dalam teras.
Oleh itu, kedua arus utama dan arus bolak berada dalam fasa yang sama. Arus utama ketinggalan di belakang bekalan voltan dengan 90 darjah. Oleh kerana e.m.f disebabkan oleh dua belitan disebabkan oleh fluks bersama yang sama 'Ø'. Oleh itu, kedua belitan berada dalam arah yang serupa.
Apabila belitan sekunder transformer mempunyai impedans sifar, maka e.m.f yang diinduksi dalam belitan & voltan o / p sekunder akan sama dalam magnitud & arah.
Kelebihan
Kelebihan pengubah ideal merangkumi yang berikut.
- Tidak ada kerugian seperti histeresis, eddy, dan tembaga.
- Nisbah voltan & arus sempurna berdasarkan putaran gegelung.
- Tidak ada kebocoran fluks
- Itu tidak bergantung pada frekuensi
- Lineariti sempurna
- Tiada induktansi & kapasitansi sesat
Oleh itu, ideal pengubah adalah transformer khayalan, bukan transformer praktikal. Transformer ini digunakan terutamanya untuk tujuan pendidikan. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah aplikasi transformer yang ideal?
