چگونه بفهمیم که ترانسفورماتورهای ایده آل انرژی را ذخیره نمی کنند، اما سلف ها می توانند انرژی الکترومغناطیسی را ذخیره کنند؟

اول از همه، در مورد اینکه آیا انرژی را می توان ذخیره کرد، بیایید به تفاوت بین ترانسفورماتورهای ایده آل و ترانسفورماتورهای واقعی نگاه کنیم:

1. تعریف و مشخصات ترانسفورماتورهای ایده آل

روش های متداول ترسیم ترانسفورماتورهای ایده آل

یک ترانسفورماتور ایده آل یک عنصر مدار ایده آل است. فرض می کند: بدون نشت مغناطیسی، عدم تلفات مس و آهن، و ضرایب خود القایی و اندوکتانس متقابل نامحدود است و با زمان تغییر نمی کند. تحت این مفروضات، ترانسفورماتور ایده‌آل تنها تبدیل ولتاژ و جریان را بدون نیاز به ذخیره انرژی یا مصرف انرژی انجام می‌دهد، بلکه تنها انرژی الکتریکی ورودی را به انتهای خروجی منتقل می‌کند.

از آنجایی که نشتی مغناطیسی وجود ندارد، میدان مغناطیسی ترانسفورماتور ایده آل به طور کامل به هسته محدود می شود و هیچ انرژی میدان مغناطیسی در فضای اطراف ایجاد نمی شود. در عین حال، عدم تلفات مس و آهن به این معنی است که ترانسفورماتور انرژی الکتریکی را در حین کار به گرما یا سایر اشکال اتلاف انرژی تبدیل نمی کند و انرژی را نیز ذخیره نمی کند.

با توجه به محتوای "اصول مدار": هنگامی که یک ترانسفورماتور با هسته آهنی در یک هسته غیر اشباع کار می کند، نفوذپذیری مغناطیسی آن زیاد است، بنابراین اندوکتانس بزرگ است و تلفات هسته ناچیز است، تقریباً می توان آن را ایده آل دانست. ترانسفورماتور

بیایید دوباره به نتیجه گیری او نگاه کنیم. در یک ترانسفورماتور ایده‌آل، توان جذب شده توسط سیم‌پیچ اولیه u1i1 و توان جذب شده توسط سیم‌پیچ ثانویه u2i2=-u1i1 است، یعنی توان ورودی به سمت اولیه ترانسفورماتور از طریق بار به بار خروجی می‌شود. سمت ثانویه مجموع توان جذب شده توسط ترانسفورماتور صفر است، بنابراین ترانسفورماتور ایده آل قطعه ای است که انرژی را ذخیره نمی کند و انرژی مصرف نمی کند.

” البته بعضی از دوستان هم گفتند در مدار فلای بک ترانس می تواند انرژی ذخیره کند. در واقع، من اطلاعات را بررسی کردم و متوجه شدم که ترانسفورماتور خروجی آن علاوه بر دستیابی به ایزولاسیون الکتریکی و تطبیق ولتاژ، عملکرد ذخیره انرژی را نیز دارد.اولی خاصیت ترانسفورماتور و دومی خاصیت سلف است.بنابراین، برخی افراد آن را ترانسفورماتور سلف می نامند، به این معنی که ذخیره انرژی در واقع خاصیت سلف است.

2. مشخصات ترانسفورماتورها در عملکرد واقعی

مقدار معینی ذخیره انرژی در عملیات واقعی وجود دارد. در ترانسفورماتورهای واقعی به دلیل عواملی مانند نشت مغناطیسی، تلفات مس و تلفات آهن، ترانسفورماتور مقدار مشخصی ذخیره انرژی خواهد داشت.

هسته آهنی ترانسفورماتور تحت تأثیر میدان مغناطیسی متناوب، افت هیسترزیس و تلفات جریان گردابی ایجاد می کند. این تلفات بخشی از انرژی را به صورت انرژی گرمایی مصرف می کند، اما باعث می شود مقدار مشخصی از انرژی میدان مغناطیسی در هسته آهن ذخیره شود. بنابراین زمانی که ترانسفورماتور به بهره برداری می رسد یا قطع می شود، به دلیل آزاد شدن یا ذخیره انرژی میدان مغناطیسی در هسته آهنی، ممکن است پدیده اضافه ولتاژ یا موج کوتاه مدت رخ دهد و بر سایر تجهیزات سیستم تأثیر بگذارد.

3. ویژگی های ذخیره انرژی سلف

هنگامی که جریان در مدار شروع به افزایش می کند،سلفمانع از تغییر جریان خواهد شد. طبق قانون القای الکترومغناطیسی، یک نیروی الکتروموتور خود القا شده در دو سر سلف ایجاد می شود و جهت آن خلاف جهت تغییر جریان است. در این زمان، منبع تغذیه باید بر نیروی الکتروموتور خود القا شده برای انجام کار غلبه کند و انرژی الکتریکی را به انرژی میدان مغناطیسی در سلف برای ذخیره سازی تبدیل کند.

هنگامی که جریان به حالت پایدار می رسد، میدان مغناطیسی در سلف دیگر تغییر نمی کند و نیروی الکتروموتور خود القا شده صفر است. در این زمان، اگرچه سلف دیگر انرژی را از منبع تغذیه جذب نمی کند، اما همچنان انرژی میدان مغناطیسی ذخیره شده قبلی را حفظ می کند.

هنگامی که جریان در مدار شروع به کاهش می کند، میدان مغناطیسی در سلف نیز ضعیف می شود. با توجه به قانون القای الکترومغناطیسی، سلف یک نیروی الکتروموتور خود القا شده در همان جهت کاهش جریان ایجاد می کند و سعی می کند بزرگی جریان را حفظ کند. در این فرآیند، انرژی میدان مغناطیسی ذخیره شده در سلف شروع به آزاد شدن می کند و به انرژی الکتریکی تبدیل می شود تا به مدار بازگردد.

از طریق فرآیند ذخیره انرژی آن، ما به سادگی می توانیم درک کنیم که در مقایسه با ترانسفورماتور، فقط ورودی انرژی دارد و انرژی خروجی ندارد، بنابراین انرژی ذخیره می شود.

موارد فوق نظر شخصی من است. امیدوارم به همه طراحان ترانسفورماتور جعبه کامل کمک کند تا ترانسفورماتور و سلف را درک کنند! همچنین می خواهم برخی از اطلاعات علمی را با شما به اشتراک بگذارم:ترانسفورماتورهای کوچک، سلف ها و خازن های جدا شده از لوازم خانگی باید قبل از دست زدن تخلیه شوند یا پس از قطع برق توسط متخصصین تعمیر شوند!

این مقاله از اینترنت می آید و حق چاپ متعلق به نویسنده اصلی است