Введение
Магнитные возмущения несовершенно связанных трансформаторов. Индуктивность рассеяния обусловлена электрическим свойством несовершенно связанных трансформаторов, при котором каждая обмотка ведет себя как самоиндуктивность, включенная последовательно с омическим сопротивлением этой обмотки. Эти четыре константы обмотки также взаимодействуют с взаимной индуктивностью трансформатора. Индуктивность рассеяния обмотки возникает из-за рассеянного потока, не охватывающего все витки каждой несовершенно связанной обмотки. Реактивное сопротивление рассеяния обычно является наиболее важным параметром силового трансформатора, учитывая коэффициент мощности, падение напряжения, потребление реактивной мощности и токи короткого замыкания. Индуктивность рассеяния зависит от геометрии магнитопровода и обмоток. Падение напряжения на реактивном сопротивлении рассеяния приводит к часто нежелательной регулировке напряжения при изменении нагрузки трансформатора, но может быть полезно для гармонической изоляции (подавления высших гармоник) некоторых нагрузок. Индуктивность рассеяния применима к любому несовершенно связанному устройству магнитной цепи, включая электродвигатели.
Leakage inductance derives from the electrical property of an imperfectly coupled transformer whereby each winding behaves as a self inductance in series with the winding's respective ohmic resistance constant. These four winding constants also interact with the transformer's mutual inductance. The winding leakage inductance is due to leakage flux not linking with all turns of each imperfectly coupled winding. Leakage reactance is usually the most important element of a power system transformer due to power factor, voltage drop, reactive power consumption and fault current considerations. Leakage inductance depends on the geometry of the core and the windings. Voltage drop across the leakage reactance results in often undesirable supply regulation with varying transformer load. But it can also be useful for harmonic isolation (attenuating higher frequencies) of some loads. Leakage inductance applies to any imperfectly coupled magnetic circuit device including motors.
Приложения
Индуктивность рассеяния может быть нежелательным свойством, поскольку она вызывает изменение напряжения при изменении нагрузки. Однако во многих случаях она оказывается полезной. Индуктивность рассеяния эффективно ограничивает токи в трансформаторе (и нагрузке), не рассеивая при этом мощность (за исключением обычных потерь в неидеальном трансформаторе). Трансформаторы обычно проектируют с определенным значением индуктивности рассеяния, чтобы реактивное сопротивление рассеяния, создаваемое этой индуктивностью, имело конкретное значение на рабочей частоте. При этом, фактически полезным параметром является не значение индуктивности рассеяния, а значение индуктивности короткого замыкания. Коммерческие и распределительные трансформаторы мощностью до 2500 кВА обычно проектируются с импедансами короткого замыкания в диапазоне от 3% до 6% и соответствующим отношением (реактивное сопротивление обмотки к сопротивлению обмотки) от 3 до 6, которое определяет процентное изменение вторичного напряжения между режимами холостого хода и полной нагрузки. Таким образом, для чисто резистивной нагрузки регулировка напряжения таких трансформаторов между режимами полной и холостой нагрузки составит от 1% до 2%. Трансформаторы с высоким реактивным сопротивлением рассеяния используются в некоторых приложениях с отрицательным сопротивлением, например, в неоновых вывесках, где требуется усиление напряжения (трансформаторное действие) и ограничение тока. В этом случае реактивное сопротивление рассеяния обычно составляет 100% от импеданса полной нагрузки, поэтому даже при коротком замыкании трансформатора он не будет поврежден. Без индуктивности рассеяния отрицательное сопротивление, характерное для этих газоразрядных ламп, привело бы к чрезмерному току и их разрушению. Трансформаторы с переменной индуктивностью рассеяния используются для управления током в сварочных аппаратах. В этих случаях индуктивность рассеяния ограничивает ток до требуемой величины. Реактивное сопротивление рассеяния трансформатора играет важную роль в ограничении тока короткого замыкания в сети до максимально допустимого значения. В то же время, последовательное соединение обычного трансформатора и индуктора обеспечивает такое же электрическое поведение, как и у трансформатора с индуктивностью рассеяния, но это может быть полезно для снижения потерь на вихревые токи в обмотках трансформатора, вызванных рассеянным полем.