礦用變壓器為何不能短路
作為一個電氣隔離磁性元件,變壓器只在理想的前提下發揮能量傳遞的作用。我們不希望它儲存動能,但我們也明白,當磁芯被繞在線圈上時,它會伴隨著電感的存在。我們稱之為變壓器原邊緣線圈的電感“勵磁電感”或是“激磁電感”,電感產生的磁場或磁通量是能量傳遞的基礎。具體來說,我們希望勵磁電感越大越好。在理想的前提下,勵磁電感是無限的,因此勵磁電流將趨于為零,因此變壓器可以作為一個真正的能量傳輸裝置,而不是一個儲能裝置。
原始邊緣勵磁電感根據磁芯傳輸到輔助邊緣,在輔助邊緣產生感應電壓“us”;下圖變壓器中的勵磁電感“im”電流產生磁通“φm”;;副邊電流由負載決定“is”產生磁通“φs”還有這個電流“is”原邊電流“ip”(ip也稱為反射電流)“φp”它們相互抵消,磁通量方向相反。因此,理想的變壓器不存儲能量。輔助邊緣和原始邊緣是相互消除的關系。傳輸因果是由于負載引起的輔助邊緣電流導致原始邊緣能量的回收。在傳輸過程中,輔助邊緣是“主動方”,原邊是“被動方”,勵磁電感是能量傳遞的構造“橋梁”勵磁動能儲存在勵磁芯電感中,負載不能使用。
因此,能量傳遞是副邊消耗,就像一個指令要求給原邊一樣,原邊扮演“能量源”角色。
電壓比關聯:
所以具體的變壓器,包括勵磁電感和我們理想的變壓器,理想的變壓器只負責電氣隔離和能量傳輸(匝數比是調節輸出電壓)。
我們在上面看到了具體的變壓器模型。從原理上看,原邊緣電流“i”是勵磁電流“im”反射電流或原始邊緣“ip”因此,勵磁電感與理想變壓器并聯(基爾霍夫定律節點電流)。
漏感與勵磁電感的關聯:
特定勵磁電感器產生的磁通量總是會在勵磁電感器之外泄漏少量,不能根據磁芯傳輸到輔助邊緣線圈。我們稱之為漏磁通。形成的電感是我們經常提到的漏感。我們在下圖中使用它“Lx”注意,泄漏電壓和勵磁電感電壓之和是原邊電壓(up=umux,um是勵磁電感初去漏感兩端的電壓,ux是漏感電壓),所以漏感是串聯在原邊線圈中。
變壓器引路:
變壓器引路,這里說的是變壓器副邊滿載引路的情況,所以由于副邊對原邊的反射電流為零,原邊線圈只剩下勵磁電流“im”相應的磁通只有勵磁磁通“φm”,創建電壓比和匝數比。
變壓器短路:
如果變壓器短路,這里說的是變壓器側短路想的前提下線圈阻抗為零,短路代表輸出電壓“us=0”因此,原來的邊緣線圈電壓為零。由于勵磁電感與理想變壓器并聯,勵磁電感電壓也為零,損失的勵磁電感,磁芯不能再磁化,勵磁電感消散,勵磁通量消散,原邊緣線圈成為導線,原邊緣電壓增加于泄漏感Lx上面,電流會急劇增加,出現短路容量。
副邊一旦短路,原邊就被短路了“反射短路”或“箝位短路”由于短路促進變壓器勵磁感應失去存在價值,電壓關聯比消散,勵磁感應電流“im”原邊反射電流為零ip也是零,理論上剩下的是短路容量“i”趨于無限,所以變壓器不能短路。
副邊短路,也是我們經常檢測漏感的一種方法,因為副邊短路變壓器電感只有漏感。