Circuito equivalente de transformador
Equivalente impedancia del transformador es esencial que se calcule porque la transformador de energía eléctrica es un la energía eléctrica… equipo de sistema para estimar los diferentes parámetros del sistema de energía eléctrica que pueden ser necesarios para calcular la impedancia interna total de un transformador de energía eléctrica, viendo desde el lado primario o secundario según las necesidades.
Este cálculo requiere un circuito equivalente de transformador referido al primario o un circuito equivalente de transformador referido a los lados secundarios respectivamente. La impedancia porcentual es también un parámetro muy esencial del transformador. Se debe prestar especial atención a este parámetro durante la instalación de un transformador en un sistema de energía eléctrica existente. La impedancia porcentual de los diferentes transformadores de potencia debe ser adecuadamente ajustada durante funcionamiento en paralelo de los transformadores de potencia. La impedancia porcentual puede derivarse de la impedancia equivalente del transformador, por lo que puede decirse que el circuito equivalente del transformador también se requiere durante el cálculo de la impedancia porcentual.
Circuito equivalente de transformador referido al primario
Para dibujar el circuito equivalente del transformador referido al primario, primero tenemos que establecer el circuito equivalente general del transformador y luego, lo modificaremos para referirnos al lado del primario. Para hacer esto, primero tenemos que recordar el completo diagrama vectorial de un transformador que se muestra en la siguiente figura.
Consideremos la relación de transformación,
En la figura anterior, la aplicación de voltaje a la primaria es V1 y el voltaje a través del bobinado primario es E1. Total actual suministrada a la primaria es I1. Así que el voltaje V1 aplicado a la primaria es en parte dejado de lado por I1Z1 o yo1R1 + j.I1X1 antes de que aparezca a través del bobinado primario.
El voltaje que aparece a través de la bobina es contrarrestado por la EMF E inducida por el primario.1. Así que la ecuación de voltaje de esta porción de la transformador puede ser escrito como,
El circuito equivalente para esa ecuación puede dibujarse como sigue,
Desde el diagrama vectorial arriba, se encuentra que la corriente primaria total I1 tiene dos componentes, uno no es el componente de carga Io y el otro es el componente de carga I2. Como esta corriente primaria tiene dos componentes o ramas, debe haber un camino paralelo con el devanado primario del transformador.
Este camino paralelo de la corriente se conoce como rama de excitación del circuito equivalente del transformador. Las ramas resistiva y reactiva del circuito de excitación pueden representarse como
El componente de carga I2fluye a través del bobinado primario del transformador y el voltaje inducido a través del bobinado es E1 como se muestra en la figura de la derecha. Este voltaje inducido E1 se transforma en secundario y es E2 y el componente de carga de la corriente primaria I2se transforma en secundaria como corriente secundaria I2. La corriente de secundaria es I2. Así que el voltaje E2 a través de la bobina secundaria es en parte dejado caer por I2Z2 o yo2R2 + j.I2X2 antes de que aparezca a través de la carga. El voltaje de la carga es V2.
A continuación se muestra el circuito equivalente completo del transformador.
Ahora, si vemos el Caída de tensión en secundario desde el lado primario, entonces sería K veces mayor y se escribiría como K.Z2.I2.
Otra vez yo…2.N1 = I2.N2
Por lo tanto,
De la ecuación anterior, la impedancia secundaria del transformador referida a la primaria es,
Por lo tanto, el circuito equivalente completo del transformador referido al primario se muestra en la siguiente figura:
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Circuito equivalente aproximado del transformador
Desde que yo…o es muy pequeña comparada con la mía1es menos del 5% de la corriente primaria de carga completa, Io cambia la caída de voltaje de forma insignificante. Por lo tanto, es una buena aproximación ignorar el circuito de excitación en el circuito equivalente aproximado del transformador. El bobinado resistencia y la reactancia que está en serie puede ahora combinarse en equivalentes resistencia y la reactancia del transformador, se refiere a cualquier lado en particular. En este caso es el lado 1 o el lado primario.
Circuito equivalente de transformador referido al secundario
De manera similar, se puede dibujar el circuito equivalente aproximado del transformador referido al secundario.
Cuando la impedancia equivalente del transformador se refiere al secundario, puede derivarse como
