Transformador Ideal - Definición, Propiedades y Fasor

Índice de contenidos

Definición:
Propiedades del Transformador Ideal:
Trabajo del transformador ideal
Diagrama fasorial del transformador ideal:

Definición:

Transformador ideal es un transformador hipotético que tiene un núcleo de permeabilidad infinita y cero pérdida de núcleo y pérdida óhmica. Un Transformador ideal no existe en la realidad. Este es solo un transformador hipotético para comprender el transformador real.

Propiedades del Transformador Ideal:

Se hacen las siguientes suposiciones para definir un transformador ideal:

La resistencia del devanado es despreciable.
Todo el flujo establecido por el devanado primario conecta el devanado secundario. Esto significa que el flujo de fuga es cero. Esto también es evidente a partir de la suposición de que el núcleo del transformador tiene una permeabilidad infinita. Como la permeabilidad del núcleo es infinita, el flujo de fuga será obviamente cero.
Las pérdidas del núcleo a saber. la histéresis y la pérdida óhmica se suponen cero.
El núcleo tiene permeabilidad constante. Esto significa que la curva BH del núcleo es lineal.

Tenga en cuenta que los puntos mencionados anteriormente son suposiciones. No es propiedad ya que el transformador ideal no existe. Por lo tanto, es mejor decir suposición en lugar de decir propiedades. Para un transformador práctico, ninguna de las suposiciones anteriores es válida. Siempre hay una desviación.

Trabajo del transformador ideal

Considere el transformador ideal que se muestra en la siguiente figura.

La fuente de voltaje V1 está conectada al devanado primario. El transformador atrae la corriente de magnetización Ie para crear el flujo magnético requerido (ø) en el núcleo. Este flujo se vincula con el devanado secundario para generar una fem E2 según la Ley de Faraday. EMF E1 también se genera en el primario por la corriente Ie que fluye a través de él. Cabe señalar aquí que no hay fuga de flujo, por lo tanto, todo el flujo creado por los enlaces primarios con el secundario.

Dado que se supone que la resistencia del devanado del transformador ideal es cero, el voltaje de la fuente V1 debe ser igual al voltaje autoinducido E1 en el primario.

V1 = E1

De manera similar, el voltaje de carga V2 en el lado secundario es igual a E2.

V2 = E2

Como se supone que las pérdidas en el transformador ideal son cero, esto significa que la potencia de entrada es igual a la potencia de salida.

Dado que E1 y E2 son directamente proporcionales al número de vueltas en primario y secundario respectivamente, por lo tanto

E1/E2 = N1/N2

Por lo tanto, la relación de transformación del transformador se da a continuación.

Diagrama fasorial del transformador ideal:

El diagrama fasorial de un transformador ideal sin carga se muestra a continuación. Dado que la pérdida en el núcleo del transformador es cero, la corriente de magnetización Im está en fase con el flujo del núcleo (ø). Esto también puede entenderse como que el flujo es directamente proporcional a mmf (N1Im), por lo que tanto el flujo como la corriente de magnetización están en fase.

En otras palabras, el devanado primario es puramente inductivo, por lo tanto, la corriente consumida por el primario (Im) retrasará la tensión de alimentación (V1) en 90 grados.

El devanado primario y secundario se supone puramente inductivo (la resistencia del devanado es cero), por lo tanto, la fem inducida E1 y E2 en el devanado primario y secundario se retrasarán 90 grados con respecto al flujo del núcleo ø. Sin embargo, el voltaje de suministro V1 será opuesto a la fem inducida E1 ya que todo el voltaje de suministro cae a través de la fem autoinducida E1.