Reactancia / Inductancia / Impedancia de un transformador 1: 1

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Busqué y busqué las referencias que tengo disponibles, y no he podido encontrar una respuesta a esta pregunta.

Con respecto a los transformadores 1: 1, encontré un sitio web donde un tipo de electrónica con amplificador de audio mencionó que no parece ser muy importante cuántos vientos coloque en un transformador 1: 1 siempre que la reactancia / impedancia esté en Al menos aproximadamente 4x la impedancia del circuito. Dijo "acerca de" como si no hubiera una forma mágica de calcularlo, simplemente se basó en su experiencia en la construcción y reparación de amplificadores y transformadores. Me preguntaba si alguien arrojaría alguna luz sobre este tema.

Estoy más interesado en un transformador de carga completa. Aquí hay un circuito que muestra un inductor y una resistencia en serie con el transformador.

¿QuéesunaZprácticaparalabobinaprimariadeltransformadorparaasegurarsedequefuncionacorrectamente?¿YquétipodeproblemassurgiránsimiZesdemasiadobaja?

Porelbiendelosextremostotales.Supongamosquesolotenía100voltiosy0,9amperiosenelcircuitoprimario,limitadoprincipalmenteporlaresistenciaylaimpedanciadeR1yL1.Supongamosquelaresistenciadeltransformadoresmenorporsimplicidad.¿Quésucederáenelcircuitosecundariosimiimpedanciaenelprimariodeltransformadorestácercadecero?¿Noobtendréningúnpoderenlasecundaria?¿Tendréalgodecorrienteconvoltajemuypequeño?

¿Yquéocurrirásilareactanciadelprimariodeltransformadores100Ohm,loquelohacemuysimilaralL1?

Graciasdeantemano.

EDITAR:Deberíaaclararque,coneltransformadorde"carga completa", me refiero a la condición de que el secundario del transformador tenga un cortocircuito. El diagrama muestra un amperímetro (A) entre los cables.

    
pregunta JamesHoux

2 respuestas

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Usted posiblemente debería considerar mirar el transformador de dos maneras; uno sin carga y otro con carga en el secundario.

Sin una carga en el secundario, el transformador es solo un inductor y si tiene componentes (como L1 y R1) en serie con el primario, el voltaje desarrollado en el primario no será la cantidad total de CA de su generador . Es un caso simple de calcular las impedancias y voltios-caídas. Esto es con la memoria secundaria desconectada.

El primario tiene inductancia como cualquier otra bobina pero, para que un transformador sea más efectivo, es deseable que la autoinducción del primario sea alta en aplicaciones de potencia. Si observara la cantidad de corriente que circulaba en el primario (circuito abierto secundario), encontraría que la corriente era pequeña en comparación con la conducción de una carga en el secundario y podría tener una inductancia de varios henries.

Con una inductancia de 10 henrios, a 50 Hz, la impedancia es de 3142 ohmios y desde 230 VCA tomaría una corriente de 73 mA, la corriente que pasa a través de R1 (10 ohmios) apenas deja caer ninguna tensión.

Es un asunto diferente cuando hay una carga en el secundario. Si la relación de giros es 1: 1 y tiene 100 ohmios en el secundario, es razonable argumentar que la impedancia presentada al circuito primario también es de 100 ohmios. Esto supone que la potencia de salida está cerca de la potencia de entrada. De hecho, la relación de impedancia entre primaria y secundaria está relacionada con la relación de vueltas al cuadrado. Por ejemplo, si se trata de un transformador reductor de 10: 1 con una carga de 100 ohmios, la impedancia equivalente en el primario es de 10 kohmios, es decir, 10 x 10 x 100.

En resumen, para un transformador de potencia, le gustaría que la inductancia primaria fuera infinita, pero eso no es práctico, por lo que convive con algo que no requiere mucha corriente cuando el circuito secundario está abierto. La corriente de descarga que fluye es una corriente real tomada de la alimentación de CA y, si todos tuvieran transformadores de baja impedancia, las compañías de electricidad estarían suministrando una carga de corriente que no les proporciona ingresos. Esto es una ligera exageración pero no muy lejos de la verdad. En los sitios industriales, la corrección del factor de potencia se utiliza para minimizar este efecto, ¡pero es una historia completamente nueva!

Y si su transformador primario tuviera una impedancia de 100 ohmios, estaría viendo algo menos de la mitad de su voltaje de CA aplicado. Si R1 fuera cero, verías exactamente la mitad.

En cuanto a la saturación, he mostrado el circuito equivalente de un transformador a continuación. Tenga en cuenta que la saturación se debe a la corriente que fluye a través del inductor de magnetización, que no tiene nada que ver con la corriente de carga: -

Aquí es un buen documento de los productos de sonido de Elliot y tenga en cuenta lo que dice sobre la densidad de flujo máxima, por lo tanto, la saturación: -

¿Porquéelnúcleonosesaturamásencondicionesdecarga?Imaginadosbobinasquecompartenelmismonúcleomagnético.Ignorarlascorrientesdemagnetizaciónylaspérdidas.Laprimariaesde100vueltasylasecundariaesde10vueltas.Silacorrientedecargasecundariaes10A,lacorrienteprimariadebeser1Ay,porlotanto,losgirosdeamperiossonlosmismosenambasbobinas.¿Sonestosamperiosgirosaditivososustractivos?Sonsustractivosyestosepuedeverfácilmenteconnotacióndepuntos...

Silacorrientefluyehaciaelpuntoenelprimario,lacorrientefluyehaciaafueradelpuntoenelsecundarioyestoproduceflujosopuestosenelmaterialmagnético.Cuandopiensesenesto,debesserconsistenteyusarlaregladelamanoderechaparaverquelosdosflujosseoponenycancelan.

Debido a que los puntos están en la parte superior de ambas bobinas, se enrollan en la misma dirección y las corrientes fluyen hacia adentro (primaria) y hacia afuera (secundaria), por lo tanto, debido a que la RH descarta los flujos (debido a los giros de amperios) se cancelan.

    
respondido por el Andy aka
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La bobina L1 y la resistencia pueden considerarse como parte de la fuente de alimentación que contribuye a la impedancia de la fuente de alimentación. Si asumimos que la fuente tiene una impedancia de 110 ohmios, entonces si la impedancia en el transformador es baja, el resultado será que la tensión se hundirá en la salida del transformador. Esto se debe realmente al hecho de que el transformador necesita consumir más corriente de la que está disponible de la fuente de alimentación para mantener la máxima potencia en el corto plazo. Habrá potencia real disponible en la salida del transformador, pero simplemente se completará en lo que la fuente sea capaz de entregar.

Ahora todo lo que se supone es que el núcleo del transformador no está saturado. Los transformadores no están diseñados para funcionar a corto plazo, ya que eso intentaría extraer la corriente máxima de la fuente de alimentación, lo que efectivamente crea una gran cantidad de magnetismo en el núcleo. Ese flujo adicional comienza a filtrarse, por lo que el resultado es que la única potencia realmente extraída y transferida está relacionada principalmente con el flujo de saturación del núcleo.

En el caso del circuito mostrado, si el núcleo se satura o no simplemente dependerá de si la fuente de alimentación de alta impedancia es capaz o no de suministrar suficiente corriente para saturarlo.

    
respondido por el JamesHoux

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