まず、エネルギーを蓄えることができるかどうかについて、理想的な変圧器と実際に動作する変圧器の違いを見てみましょう。
1. 理想変圧器の定義と特性
理想変圧器の一般的な描画方法
理想トランスは、理想化された回路要素です。これは、磁気漏れがなく、銅損と鉄損がなく、自己インダクタンスと相互インダクタンス係数が無限であり、時間の経過とともに変化しないことを前提としています。これらの仮定の下では、理想的な変圧器は、エネルギーの蓄積やエネルギーの消費を伴わず、電圧と電流の変換のみを実現し、入力された電気エネルギーを出力端に転送するだけです。
磁気漏れがないため、理想トランスの磁場はコアに完全に閉じ込められ、周囲の空間に磁場エネルギーは発生しません。同時に、銅損や鉄損がないということは、変圧器が動作中に電気エネルギーを熱やその他の形態のエネルギー損失に変換したり、エネルギーを蓄積したりしないことを意味します。
「回路原理」の内容によると、鉄芯を使用したトランスが不飽和鉄心で動作する場合、透磁率が大きいためインダクタンスが大きく、鉄損は無視できるため、ほぼ理想とみなすことができます。トランス。
彼の結論をもう一度見てみましょう。 「理想的なトランスでは、一次巻線で吸収される電力は u1i1、二次巻線で吸収される電力は u2i2=-u1i1 です。つまり、トランスの一次側に入力された電力は、トランスを介して負荷に出力されます。二次側。変圧器が吸収する総電力はゼロであるため、理想的な変圧器はエネルギーを蓄積したり消費したりしないコンポーネントです。
もちろん、フライバック回路ではトランスがエネルギーを蓄えることができると言う友人もいます。実際に情報を調べてみると、出力トランスには電気的絶縁と電圧整合に加えて、エネルギーを蓄える機能があることが分かりました。前者はトランスの特性、後者はインダクタの特性です。したがって、これをインダクタトランスと呼ぶ人もいます。これは、エネルギーの蓄積が実際にはインダクタの特性であることを意味します。
2. 変圧器の実機特性
実際の動作では一定量のエネルギーが蓄積されます。実際の変圧器では、磁気漏れ、銅損、鉄損などの要因により、変圧器にはある程度のエネルギーが蓄えられます。
変圧器の鉄心は、交流磁界の作用によりヒステリシス損と渦電流損を発生します。これらの損失により、エネルギーの一部が熱エネルギーの形で消費されますが、一定量の磁場エネルギーが鉄心に蓄積されることになります。したがって、変圧器が動作または遮断されると、鉄心の磁界エネルギーの放出または蓄積により、短期間の過電圧またはサージ現象が発生し、システム内の他の機器に影響を与える可能性があります。
3. インダクタのエネルギー貯蔵特性
回路内の電流が増加し始めると、インダクタ電流の変化を妨げます。電磁誘導の法則により、インダクタの両端には電流変化の方向と逆方向に自己誘導起電力が発生します。このとき、電源は自己誘導起電力に打ち勝って仕事をし、電気エネルギーをインダクタ内の磁界エネルギーに変換して蓄える必要があります。
電流が安定状態に達すると、インダクタ内の磁界は変化しなくなり、自己誘導起電力はゼロになります。このとき、インダクタは電源からエネルギーを吸収しなくなりますが、以前に蓄えられた磁界エネルギーは依然として維持されています。
回路内の電流が減少し始めると、インダクタ内の磁界も弱まります。電磁誘導の法則により、インダクタは電流の大きさを維持しようとして、電流の減少と同じ方向に自己誘導起電力を発生します。このプロセスでは、インダクタに蓄えられた磁場エネルギーが放出され始め、電気エネルギーに変換されて回路にフィードバックされます。
エネルギー貯蔵プロセスを通じて、変圧器と比較して、エネルギー入力のみがあり、エネルギー出力がないため、エネルギーが貯蔵されることが簡単に理解できます。
以上は私の個人的な意見です。完全ボックストランスの設計者全員がトランスとインダクタを理解するのに役立つことを願っています。また、いくつかの科学的知識も共有したいと思います。小型変圧器、家庭用電化製品から分解されたインダクター、コンデンサーは、停電後に触ったり専門家に修理してもらう前に放電する必要があります。
この記事はインターネットからのものであり、著作権は元の著者に属します
投稿日時: 2024 年 10 月 4 日