افت ولتاژ ترانسفورماتور: چیست، چرا، چگونه می توان حقایق و جزئیات را پیدا کرد

این مقاله افت ولتاژ ترانسفورماتور و سوالات متداول مرتبط را برجسته می کند. افت ولتاژ ترانسفورماتور عامل مهمی است که بر راندمان و عملکرد ترانسفورماتور تأثیر می گذارد.

دلایل زیادی می تواند باعث افت ولتاژ ترانسفورماتور شود. دو عامل مهم بار و مقاومت داخلی عرضه هستند. اندازه گیری افت ولتاژ در ترانسفورماتورهای تک فاز تا ترانسفورماتورهای سه فاز نسبتاً متفاوت است. هر دو افت ولتاژ ترانسفورماتور تابعی از جریان، راکتانس و مقاومت هستند.

ادامه مطلب در….چگونه ترانسفورماتورها ولتاژ را برای کاهش جریان افزایش می دهند: سوالات متداول جامع

افت ولتاژ ترانسفورماتور چیست؟

بار مقاومت و سری تجمعی مقاومت در سیم پیچ اولیه و سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور منجر به افت ولتاژ ترانسفورماتور می شود. اینها ناشی از نامناسب بودن است اندوکتانسیون متقابل.

افت ولتاژ ترانسفورماتور همچنین به عنوان "تنظیم ولتاژ" شناخته می شود زیرا ولتاژ به دلیل افزایش مقاومت بار کاهش می یابد. تنظیم ولتاژ میزان افت ولتاژی را که در سیم پیچ/بار ثانویه ترانسفورماتور رخ می دهد را نشان می دهد. افت ولتاژ ترانسفورماتور نیز تحت تأثیر I است2تلفات R.

مدار معادل یک ترانسفورماتور واقعی
مدار معادل ترانسفورماتور واقعی؛ اعتبار تصویر: ویکیپدیا

علل افت ولتاژ در ترانسفورماتور

مقاومت داخلی منبع دلیل اصلی آن است افت ولتاژ در مدار. هرچه بیشتر جریان را از منبع تغذیه جذب کنیم، ولتاژ در مقاومت داخلی بیشتر و ولتاژ کلی منبع کاهش می یابد.

اگر یک بار کوچک به سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور متصل باشد، امپدانس بار جریان را از سیم پیچ داخلی القا می کند. به دلیل امپدانس سیم پیچ های داخلی ترانسفورماتور، ولتاژ کاهش می یابد. همچنین، راکتانس نشتی تغییر در ولتاژ ترمینال خروجی را محاسبه می کند.

ادامه مطلب در…ترانسفورماتور اندوکتانس متقابل: مدار معادل اندوکتانس متقابل و بیش از 10 پرسش متداول حیاتی

افت ولتاژ در فرمول ترانسفورماتور؟

تبدیل کننده افت ولتاژ عامل مهمی است که بر راندمان یک سیستم الکتریکی تأثیر می گذارد. افت بیش از حد ولتاژ در ترانسفورماتور ممکن است منجر به ولتاژ پایین در بخشی از سیستم شود که بار وجود دارد.

فرمول محاسبه افت ولتاژ ترانسفورماتور

ترانسفورماتور تک فاز: افت ولتاژ

ترانسفورماتور سه فاز: افت ولتاژ

که در آن: 

Vd = افت ولتاژ

R = مقاومت 

X = راکتانس

Θ = زاویه ضریب توان

چگونه افت ولتاژ ترانسفورماتور را محاسبه کنیم؟

ما می توانیم افت ولتاژ را محاسبه کنید در یک ترانسفورماتور به صورت تقریبی یا دقیق. برای پی بردن به هر نوع افت ولتاژ ترانسفورماتور باید مقاومت و راکتانس را بدانیم.

افت ولتاژ تقریبی ترانسفورماتور مربوط به سمت اولیه است

و به سمت ثانویه

افت ولتاژ دقیق ترانسفورماتور

افت ولتاژ تقریبی در ترانسفورماتور؟

در حالت بی باری، ولتاژ القایی در سمت اولیه همان ولتاژ اعمالی است و ولتاژ القایی در سمت ثانویه همان ولتاژ پایانه ثانویه است. فرض کنید، بدون بار، 0V2 ولتاژ ترمینال ثانویه است. بنابراین، می توان گفت E2 = 0V2. بیایید بگوییم V2 ولتاژ ثانویه در بار است. شکل 1 نمودار فازور یک ترانسفورماتور را نشان می دهد که به عنوان ثانویه شناخته می شود.

در شکل 1، R02 و X02 به ترتیب خالص هستند مقاومت معادل و راکتانس ترانسفورماتور، اشاره به سمت ثانویه. با نگه داشتن مرکز در O، کمانی رسم می کنیم که OA گسترش یافته را در H قطع می کند. از C، یک عمود بر روی OH رسم می کنیم که آن را در G قطع می کند. اکنون AC نشان دهنده افت دقیق است و AG نشان دهنده افت تقریبی است.

افت ولتاژ تقریبی ترانسفورماتور

= AG = AF + FG = AF + BE

این تقریبی است افت ولتاژ برای یک توان تاخیری عامل.

برای یک ضریب توان پیشرو، افت ولتاژ تقریبی I است2R02cosθ – I2 X02sinθ

(علامت "+" نشان دهنده ضریب توان تاخیر و علامت "-" نشان دهنده ضریب توان پیشرو است)

به طور مشابه، می‌توانیم افت ولتاژی را که اولیه به عنوان I نامیده می‌شود، پیدا کنیم1R01cosθ – I1 X01sinθ

افت ولتاژ دقیق و تقریبی ترانسفورماتور - نمودار فازور
نمودار فازور ترانسفورماتور به سمت ثانویه ارجاع داده شده است

افت ولتاژ دقیق ترانسفورماتور؟

مطابق شکل 1، افت ولتاژ دقیق AH است. می‌توانیم AH را با افزودن GH به AG که قبلاً به‌دست آمده است، پیدا کنیم.

توسط مثلث قائم الزاویه OCG. ما داریم

OC2 = OG2 + جی سی2

یعنی OC2 - OG2 = جی سی2

یعنی (OC – OG) (OC + OG) = GC2

یعنی (OH –OG) (OC + OG) = GC2

یعنی GH.2.OC= GC2 [با توجه به. OC = OG]  

برای ضریب توان تاخیری، افت ولتاژ دقیق = AG + GH است

برای ضریب توان پیشرو، افت ولتاژ دقیق است 

به طور کلی، افت ولتاژ دقیق است

پرسش و پاسخ

افت ولتاژ ترانسفورماتور تحت بار؟

به طور کلی، ما ولتاژ اولیه یک پله بالا را محاسبه می کنیم ترانسفورماتور در سیم پیچ اولیه بار به ثانویه متصل می شود. سیم بلندی را به هم وصل می کنیم که منبع ولتاژ اولیه و AC را به هم متصل می کند.

برای این، مقاومت سیم ولتاژ اولیه را کاهش می دهد. منبع ولتاژ AC گاهی اوقات نمی تواند بار وارد شده به ترمینال ثانویه ترانسفورماتور را تحمل کند. اضافه بار ترانسفورماتور باعث ایجاد جریان اولیه بسیار بالایی می شود. به همه این دلایل، ولتاژ ترانسفورماتور زیر بار می افتد

ادامه مطلب در…مثال ترانسفورماتور: فهرست کاملی از نمونه ها

افت ولتاژ ترانسفورماتور در هنگام راه اندازی موتور؟

هنگامی که یک موتور القایی با ولتاژ کامل راه اندازی می شود، حتی می تواند پنج تا ده برابر یا بیشتر از کل جریان بار موتور را بکشد و تأثیر منفی بگذارد. این پدیده به عنوان شروع خط نیز شناخته می شود.

این جریان راه اندازی خط موتور تا زمانی که موتور تقریباً به سرعت سنکرون یا نامی نزدیک شود ادامه می یابد. در این شرایط راه اندازی، موتورها دارای ضریب قدرت بسیار پایین (حدود 10-30٪) هستند. اثر ترکیبی جریان راه اندازی بالا و ضریب توان کم منجر به افت ولتاژ در سراسر موتورها

موتور القایی در دانشنامه ویکی پدیا
مدار معادل موتور القایی؛ اعتبار تصویر: ویکیپدیا

جریان افت ولتاژ ترانسفورماتور؟

افت ولتاژ ترانسفورماتور اندازه گیری ولتاژ از دست رفته در تمام یا بخشی از ترانسفورماتور به دلیل مقاومت / امپدانس است. ولتاژ در ترانسفورماتور با افزایش جریان به دلیل امپدانس منبع کاهش می یابد. 

جریان نیروی محرکه افت ولتاژ در ترانسفورماتور است. هنگامی که جریان از سیم پیچ های ترانسفورماتور عبور می کند، ولتاژ کاهش می یابد. هنگامی که جریان از سیم پیچ اولیه عبور می کند، شار مغناطیسی ایجاد می کند. این شار که از سیم پیچ ثانویه عبور می کند، اجازه می دهد تا جریان از طریق بار عبور کند.

رفته به بالا