Si las vueltas de amperios primarias y secundarias de un transformador son iguales, entonces, ¿cómo sigue siendo el mismo flujo mutuo?

Answer 1

Un transformador ideal con bobinados primarios y secundarios idénticos manifestaría igual voltaje y corriente en ambos conjuntos de bobinados para cualquier condición de carga. En un mundo perfecto, los transformadores transferirían energía eléctrica de primaria a secundaria tan suavemente como si la carga estuviera directamente conectada a la fuente de energía primaria, sin ningún transformador allí. Sin embargo, puede ver que este objetivo ideal solo se puede alcanzar si hay un acoplamiento perfecto del flujo magnético entre los devanados primario y secundario. Siendo que esto es imposible de lograr, los transformadores deben estar diseñados para operar dentro de ciertos rangos esperados de voltajes y cargas para que funcionen lo más cerca posible del ideal.

Ahora, si tiene inductancias de devanado más bajas, los voltajes primario y secundario estarían más cerca de ser iguales.

En este punto, uno podría preguntarse: “Si se necesita menos inductancia para lograr un rendimiento casi ideal bajo una carga pesada, entonces ¿por qué preocuparse por la eficiencia del acoplamiento? Si es imposible construir un transformador con un acoplamiento perfecto, pero es fácil diseñar bobinas con baja inductancia, entonces ¿por qué no simplemente construir todos los transformadores con bobinas de baja inductancia y tener una excelente eficiencia incluso con un acoplamiento magnético deficiente? y los voltajes secundarios están más cerca de ser iguales, pero las corrientes primarias y secundarias no lo están.

¿Por qué es esto? Con menos inductancia en el devanado primario, hay menos reactancia inductiva y, en consecuencia, una corriente de magnetización mucho mayor. Una cantidad sustancial de la corriente a través del devanado primario simplemente funciona para magnetizar el núcleo en lugar de transferir energía útil al devanado secundario y la carga.

Tenga en cuenta que con inductancias iguales para ambos devanados (digamos 100 Henrys cada uno), los voltajes y corrientes de CA son casi iguales para los dos. La diferencia entre las corrientes primarias y secundarias es la corriente de magnetización. Su corriente de retardo será de 90 grados necesaria para magnetizar el núcleo. Pero esto suele ser muy pequeño en comparación con la corriente primaria inducida por la carga, por lo que las corrientes primaria y secundaria son casi iguales. Cualquier eficiencia inferior al 95% se considera pobre para los diseños modernos de transformadores de potencia, y esta transferencia de potencia se produce sin piezas móviles u otros componentes sujetos a desgaste.

Desafortunadamente, construir un transformador real con acoplamiento así de completo es muy difícil. Una solución de compromiso es diseñar bobinas primarias y secundarias con menos inductancia, la estrategia es que menos inductancia en general conduce a una menor inductancia de “fuga” que causa problemas, para cualquier grado de ineficiencia del acoplamiento magnético. Esto da como resultado un voltaje de carga más cercano al ideal con la misma carga (alta corriente pesada) y el mismo factor de acoplamiento.

¡Aprende mucho construyendo amplificadores de guitarra de tubo de alto voltaje que algunos usan hasta 700 voltios en el secundario! Tengo un transformador de potencia que pesa casi 81 libras.

HTH, Dave

Answer 2

Cuando el devanado primario del transformador energizado por la fuente de CA mientras el secundario del transformador está abierto, fluye una pequeña corriente de magnetización en el primario que establece un flujo de trabajo en el núcleo del transformador que une el devanado secundario con el primario. El devanado secundario del transformador indujo una fem debido al flujo en el núcleo del transformador.

Cuando el devanado secundario está conectado a la carga, la corriente en el devanado secundario también crea un campo magnético o flujo que se opone al flujo de trabajo según la ley de Lenz, ahora el devanado primario extrae corriente de la fuente para contrarrestar el flujo generado por la corriente de carga en el devanado secundario , por lo que el primario consume corriente para contrarrestar el flujo secundario y mantener el flujo de trabajo en el núcleo del transformador.

Este es el principio de la transferencia de energía de la fuente a la carga en el transformador y la razón del mismo flujo mutuo.

Answer 3

Hay una corriente de magnetización adicional en el primario para núcleos ferromagnéticos que siempre está presente incluso con el secundario abierto. Para los transformadores con o sin núcleo, la impedancia vista en la entrada primaria cae cuando el secundario se carga y luego recibe las vueltas de amperios entregadas en el secundario pero con el secundario sin carga, esa impedancia primaria no es infinita y se suministra algo de corriente para crear el mmf, el secundario solo compartir parte de él (flujo mutuo) creando su fem de salida, una carga solicitará amperios-vueltas que deben entregarse en primaria para mantener el mismo mmf.

Answer 4

• Divertido: ellos (Ampere Turns) no son / nunca son iguales
• Flujo mutuo: cualquier flujo que sea común / igual para ambas bobinas se llama flujo mutuo (por lo que, por definición, el flujo mutuo es siempre el mismo en estas bobinas)

Answer 5

El primario induce flujo en el núcleo del transformador, y ese flujo es experimentado por el secundario. El flujo es compartido; Es lo mismo para ambos.