Prima di tutto, per quanto riguarda la possibilità di immagazzinare energia, consideriamo la differenza tra trasformatori ideali e trasformatori effettivamente funzionanti:
1. Definizione e caratteristiche dei trasformatori ideali
Metodi comuni di disegno dei trasformatori ideali
Un trasformatore ideale è un elemento circuitale idealizzato. Si presuppone: nessuna dispersione magnetica, nessuna perdita di rame e di ferro, autoinduttanza infinita e coefficienti di mutua induttanza e non cambia nel tempo. Con questi presupposti, il trasformatore ideale realizza solo la conversione di tensione e corrente, senza comportare accumulo di energia o consumo di energia, ma trasferisce solo l'energia elettrica in ingresso all'estremità di uscita.
Poiché non vi è alcuna dispersione magnetica, il campo magnetico del trasformatore ideale è completamente confinato nel nucleo e nello spazio circostante non viene generata energia di campo magnetico. Allo stesso tempo, l’assenza di perdite di rame e di ferro significa che il trasformatore non convertirà l’energia elettrica in calore o altre forme di perdita di energia durante il funzionamento, né immagazzinerà energia.
Secondo il contenuto di "Principi del circuito": quando un trasformatore con un nucleo di ferro funziona in un nucleo insaturo, la sua permeabilità magnetica è elevata, quindi l'induttanza è grande e la perdita del nucleo è trascurabile, può essere approssimativamente considerato un ideale trasformatore.
Consideriamo di nuovo la sua conclusione. “In un trasformatore ideale, la potenza assorbita dall'avvolgimento primario è u1i1 e la potenza assorbita dall'avvolgimento secondario è u2i2=-u1i1, ovvero la potenza assorbita dal lato primario del trasformatore viene trasmessa al carico attraverso il lato secondario. La potenza totale assorbita dal trasformatore è zero, quindi il trasformatore ideale è un componente che non accumula energia né consuma energia.
" Naturalmente alcuni amici hanno anche detto che nel circuito flyback il trasformatore può immagazzinare energia. In effetti, ho controllato le informazioni e ho scoperto che il suo trasformatore di uscita ha la funzione di immagazzinare energia oltre a ottenere l'isolamento elettrico e l'adattamento della tensione.Il primo è di proprietà del trasformatore e il secondo è di proprietà dell'induttore.Pertanto, alcuni lo chiamano trasformatore induttore, il che significa che l'accumulo di energia è in realtà una proprietà dell'induttore.
2. Caratteristiche dei trasformatori nel funzionamento reale
C'è una certa quantità di accumulo di energia nel funzionamento effettivo. Nei trasformatori reali, a causa di fattori quali perdite magnetiche, perdite di rame e ferro, il trasformatore avrà una certa quantità di accumulo di energia.
Il nucleo di ferro del trasformatore produrrà perdite per isteresi e perdite per correnti parassite sotto l'azione del campo magnetico alternato. Queste perdite consumeranno parte dell'energia sotto forma di energia termica, ma faranno anche sì che una certa quantità di energia del campo magnetico venga immagazzinata nel nucleo di ferro. Pertanto, quando il trasformatore viene messo in funzione o interrotto, a causa del rilascio o dell'accumulo di energia del campo magnetico nel nucleo di ferro, può verificarsi un fenomeno di sovratensione o sovratensione a breve termine, che causa un impatto su altre apparecchiature nel sistema.
3. Caratteristiche di accumulo dell'energia dell'induttore
Quando la corrente nel circuito inizia ad aumentare, ilinduttoreostacolerà il cambiamento di corrente. Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, ad entrambe le estremità dell'induttore viene generata una forza elettromotrice autoindotta e la sua direzione è opposta alla direzione del cambiamento di corrente. In questo momento, l'alimentatore deve superare la forza elettromotrice autoindotta per eseguire il lavoro e convertire l'energia elettrica in energia del campo magnetico nell'induttore per l'immagazzinamento.
Quando la corrente raggiunge uno stato stabile, il campo magnetico nell'induttore non cambia più e la forza elettromotrice autoindotta è zero. A questo punto, sebbene l'induttore non assorba più energia dall'alimentatore, mantiene comunque l'energia del campo magnetico immagazzinata in precedenza.
Quando la corrente nel circuito inizia a diminuire, anche il campo magnetico nell'induttore si indebolirà. Secondo la legge dell'induzione elettromagnetica, l'induttore genererà una forza elettromotrice autoindotta nella stessa direzione della diminuzione della corrente, cercando di mantenere l'entità della corrente. In questo processo, l'energia del campo magnetico immagazzinata nell'induttore inizia a essere rilasciata e convertita in energia elettrica per essere reimmessa nel circuito.
Attraverso il suo processo di accumulo di energia, possiamo semplicemente capire che, rispetto al trasformatore, ha solo input di energia e nessuna produzione di energia, quindi l'energia viene immagazzinata.
Quanto sopra è la mia opinione personale. Spero che possa aiutare tutti i progettisti di trasformatori a scatola completi a comprendere trasformatori e induttori! Vorrei anche condividere con voi alcune conoscenze scientifiche:piccoli trasformatori, induttori e condensatori smontati dagli elettrodomestici devono essere scaricati prima di essere toccati o riparati da professionisti dopo interruzioni di corrente!
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Orario di pubblicazione: 04-ottobre-2024