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전기이론

변압기의 원리

by wangji02 2023. 2. 1.

1. 변압기의 원리

자석 또는 코일에 의해 생기는 자력이 자석의 이동이나 전로에 의해 검류계에 연결되어 있는 코일을 끊어 자속과 코일의 교차수가 변화합니다. 이것에 의하여 기전력이 생기게 되며 전류가 흐라게 됩니다. 이 현상을 전자 유도작용이라고 하며 전자유 도작용에 의해서 발생하는 기전력은 항상 자속의 변화를 방해하는 방향으로 생기게 됩니다.

 

변압기

변압기 1차측에서 유입한 교류전력을 받아 전자유도작용에 의해서 전압 및 전류를 변성하여 2차측에 공급하는 기기 입니다.

1차 권선에 주파수 f의 전업v1을 인가하면 1차 권선에 여자전류 I0가 흘러 철심중에 교번자속 Φ=V1/4.44fn1이 생기게 됩니다. 이 교번자속에 의해서 2차권선에 유기전압 V2=4.44fn2Φ 을 발생시킵니다. V1/V2=n1/n2 로 되어 1차 및 2차 전압의 비는 권선의 비와 같게 됩니다. 이와 같이 1차 및 2차 권선비를 적당하게 선정함으로써 1차 전압 V1을 임의의 2차 전압 V2로 변경시킬 수가 있습니다.

다음으로 2차측에 부하를 연결하였을 때에 흐르는 전류를 I2라고 하면 n2I2라고 하는 기자력을 발생시킵니다. 이 기자력을 상쇄하여 지우기 위하해서는 1차측에 n1I1=n2I2을 만족시키게 되는 전류 I1이 흐르게 됩니다. I1/I2=n2/n1의 관계에서 1차 및 2차의 전류는 코일의 권수에 반비례합니다. 이상과 같이 여자전류나 1차 및 2차 권선의 임피던스를 작은 것으로서 무시하면 V1I1=V2I2로 되어 변압기는 1차측에서 유입한 전력을 변성해서 2차측에 공급하는 역할을 합니다.

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