Em primeiro lugar, relativamente à possibilidade de armazenamento de energia, vejamos a diferença entre transformadores ideais e transformadores operacionais reais:
1. Definição e características de transformadores ideais
Métodos comuns de desenho de transformadores ideais
Um transformador ideal é um elemento de circuito idealizado. Ele assume: nenhum vazamento magnético, nenhuma perda de cobre e perda de ferro, e coeficientes infinitos de autoindutância e indutância mútua e não muda com o tempo. Sob essas suposições, o transformador ideal realiza apenas a conversão de tensão e corrente, sem envolver armazenamento ou consumo de energia, mas apenas transfere a energia elétrica de entrada para a extremidade de saída.
Como não há vazamento magnético, o campo magnético do transformador ideal fica completamente confinado ao núcleo e nenhuma energia de campo magnético é gerada no espaço circundante. Ao mesmo tempo, a ausência de perda de cobre e perda de ferro significa que o transformador não converterá energia elétrica em calor ou outras formas de perda de energia durante a operação, nem armazenará energia.
De acordo com o conteúdo dos “Princípios do Circuito”: Quando um transformador com núcleo de ferro funciona em um núcleo insaturado, sua permeabilidade magnética é grande, então a indutância é grande e a perda do núcleo é insignificante, pode ser aproximadamente considerada ideal transformador.
Vejamos sua conclusão novamente. “Em um transformador ideal, a potência absorvida pelo enrolamento primário é u1i1, e a potência absorvida pelo enrolamento secundário é u2i2=-u1i1, ou seja, a potência de entrada para o lado primário do transformador é emitida para a carga através do lado secundário. A potência total absorvida pelo transformador é zero, portanto o transformador ideal é um componente que não armazena nem consome energia.
”Claro, alguns amigos também disseram que no circuito flyback o transformador pode armazenar energia. Na verdade, verifiquei as informações e descobri que seu transformador de saída tem a função de armazenar energia além de conseguir isolamento elétrico e casamento de tensão.O primeiro é propriedade do transformador e o último é propriedade do indutor.Portanto, algumas pessoas o chamam de transformador indutor, o que significa que o armazenamento de energia é na verdade propriedade do indutor.
2. Características dos transformadores em operação real
Há uma certa quantidade de armazenamento de energia na operação real. Nos transformadores reais, devido a fatores como vazamento magnético, perda de cobre e perda de ferro, o transformador terá uma certa quantidade de armazenamento de energia.
O núcleo de ferro do transformador produzirá perda de histerese e perda de corrente parasita sob a ação do campo magnético alternado. Essas perdas consumirão parte da energia na forma de energia térmica, mas também farão com que uma certa quantidade de energia do campo magnético seja armazenada no núcleo de ferro. Portanto, quando o transformador é colocado em operação ou desligado, devido à liberação ou armazenamento de energia do campo magnético no núcleo de ferro, pode ocorrer uma sobretensão ou fenômeno de surto de curto prazo, causando impacto em outros equipamentos do sistema.
3. Características de armazenamento de energia do indutor
Quando a corrente no circuito começa a aumentar, oindutorimpedirá a mudança da corrente. De acordo com a lei da indução eletromagnética, uma força eletromotriz auto-induzida é gerada em ambas as extremidades do indutor e sua direção é oposta à direção da mudança da corrente. Neste momento, a fonte de alimentação precisa superar a força eletromotriz auto-induzida para realizar trabalho e converter a energia elétrica em energia do campo magnético no indutor para armazenamento.
Quando a corrente atinge um estado estável, o campo magnético no indutor não muda mais e a força eletromotriz auto-induzida é zero. Neste momento, embora o indutor não absorva mais energia da fonte de alimentação, ele ainda mantém a energia do campo magnético armazenada anteriormente.
Quando a corrente no circuito começa a diminuir, o campo magnético no indutor também enfraquece. De acordo com a lei da indução eletromagnética, o indutor irá gerar uma força eletromotriz auto-induzida na mesma direção da diminuição da corrente, tentando manter a magnitude da corrente. Neste processo, a energia do campo magnético armazenada no indutor começa a ser liberada e convertida em energia elétrica para realimentar o circuito.
Através do seu processo de armazenamento de energia, podemos simplesmente entender que comparado ao transformador, ele só tem entrada de energia e nenhuma saída de energia, então a energia é armazenada.
O acima é minha opinião pessoal. Espero que ajude todos os projetistas de transformadores de caixa completos a entender transformadores e indutores! Gostaria também de compartilhar com vocês alguns conhecimentos científicos:pequenos transformadores, indutores e capacitores desmontados de eletrodomésticos devem ser descarregados antes de serem tocados ou reparados por profissionais após quedas de energia!
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Horário da postagem: 04/10/2024