Idealas transformatorius yra labai efektyvus, todėl jie neturi energijos nuostolių, o tai reiškia, kad transformatoriaus įvesties gnybtui tiekiama galia turi atitikti transformatoriaus išvesties gnybtui tiekiamą galią. Taigi įvesties galia ir išvestis galia idealiame transformatoriuje yra lygūs, įskaitant nulinius energijos nuostolius. Tačiau praktiškai tiek transformatoriaus įėjimo, tiek išėjimo galia nebus vienodi dėl elektros nuostolių transformatoriuje. Tai yra statinis įtaisas, nes jame nėra judančių dalių, todėl negalime stebėti mechaninių nuostolių, tačiau elektros nuostoliai atsiras kaip varis ir geležis. Šiame straipsnyje aptariama įvairių tipų nuostolių transformatoriuje apžvalga.
Transformatoriaus nuostolių rūšys
Transformatoriuje gali atsirasti įvairių rūšių nuostoliai, pvz., Geležis, varis, histerezė, sūkurinė srovė, valkata ir dielektrikas. Vario nuostoliai daugiausia atsiranda dėl pasipriešinimas transformatoriaus apvijoje, o histerezės nuostoliai bus dėl magnetizacijos pokyčio šerdyje.
Transformatoriaus nuostolių rūšys
Geležies nuostoliai transformatoriuje
Geležies nuostoliai daugiausia atsiranda per kintamą srautą transformatoriaus šerdyje. Kai šis nuostolis įvyksta šerdyje, jis vadinamas pagrindiniu nuostoliu. Tokie nuostoliai daugiausia priklauso nuo medžiagos magnetinis savybes transformatoriaus šerdyje. Transformatoriuje esanti šerdis gali būti pagaminta iš geležies, todėl tai vadinama geležies nuostoliais. Šio tipo nuostolius galima suskirstyti į du tipus, tokius kaip histerezė, taip pat sūkurinė srovė.
Histerezės praradimas
Tokio pobūdžio nuostoliai dažniausiai įvyksta, kai kintamoji srovė yra pritaikytas transformatoriaus šerdžiui, tada magnetinis laukas bus atvirkštinis. Šis nuostolis daugiausia priklauso nuo transformatoriuje naudojamos pagrindinės medžiagos. Siekiant sumažinti šiuos nuostolius, galima naudoti aukštos kokybės pagrindinę medžiagą. CRGO- Šaltai valcuotas grūdų orientuotas Si plienas gali būti naudojamas paprastai kaip transformatoriaus šerdis, kad būtų galima sumažinti histerezės nuostolius. Šį nuostolį galima pateikti naudojant šią lygtį.
Ph = Khf Bx m
Kur
„Kh“ yra konstanta, kuri priklauso nuo transformatoriaus pagrindinės medžiagos kokybės ir tūrio
„Bm“ yra didžiausias srauto tankis šerdyje
„F“ yra kintamasis srauto dažnis, kitaip tiekiamas
„X“ yra „Steinmetz“ konstanta ir šios konstantos vertė daugiausia keičiasi nuo 1,5 iki 2,5.
Sūkurinės srovės nuostolis
Kai srautas yra prijungtas prie uždaros grandinės, grandinėje gali būti sukeltas e.m.f ir yra a tiekimas grandinėje. Dabartinės vertės srautas daugiausia priklauso nuo e.m.f ir varžos sumos grandinės srityje.
Transformatoriaus šerdis gali būti suprojektuota iš laidžios medžiagos. Srovės srautas emf gali būti tiekiamas medžiagos kūne. Šis srovės srautas yra žinomas kaip sūkurinė srovė. Ši srovė atsiras, kai laidininkas patirs kintantį magnetinį lauką.
Kai šios srovės nėra atsakingos už jokios funkcinės užduoties atlikimą, tai sukelia nuostolius magnetinėje medžiagoje. Taigi tai vadinama sūkurinės srovės nuostoliu. Šį nuostolį galima sumažinti suprojektuojant šerdį naudojant nedidelius laminatus. Sūkurinės srovės lygtį galima išgauti naudojant šią lygtį.
Pe = KeBm2t2f2V vatai
Kur,
'Ke' yra sūkurinės srovės efektyvumas. Ši vertė daugiausia priklauso nuo magnetinės medžiagos pobūdžio, tokios kaip šerdies medžiagos varža ir tūris bei laminavimo plotis
„Bm“ yra didžiausias srauto tankio greitis, išreikštas wb / m2
„T“ yra laminavimo plotis metrais
„F“ yra magnetinio lauko atvirkštinis dažnis, išmatuotas Hz
„V“ yra magnetinės medžiagos kiekis m3
Vario nuostoliai
Vario nuostoliai atsiranda dėl ominio atsparumo transformatoriaus apvijose. Jei transformatoriaus pirminė ir antrinė apvijos yra I1 ir I2, tai šių apvijų varža yra R1 ir R2. Taigi apvijose atsiradę vario nuostoliai yra atitinkamai I12R1 ir I22R2. Taigi, visas vario nuostolis bus
Pc = I12R1 + I22R2
Šie nuostoliai dar vadinami kintamaisiais arba ominiais nuostoliais, nes šie nuostoliai keisis priklausomai nuo apkrovos.
Klystantis nuostolis
Tokio tipo nuostoliai transformatoriuje gali atsirasti dėl nuotėkio lauko atsiradimo. Palyginti su vario ir geležies nuostoliais, valkataujančių nuostolių procentas yra mažesnis, todėl šių nuostolių galima nepaisyti.
Dielektrinis nuostolis
Šie nuostoliai daugiausia atsiranda transformatoriaus alyvoje. Čia aliejus yra izoliacinė medžiaga. Kai alyva transformatoriuje pablogės, kai sumažės alyvos kokybė, tai turės įtakos transformatoriaus efektyvumui.
Transformatoriaus efektyvumas
Efektyvumo apibrėžimas yra panašus į elektros mašiną. Tai išėjimo galios ir įvesties galios santykis. Efektyvumą galima apskaičiuoti pagal šią formulę.
Efektyvumas = išėjimo galia / įvesties galia.
Transformatorius yra labai efektyvus prietaisas, kurio apkrovos efektyvumas dažniausiai svyruoja nuo 95% iki 98,5%. Kai transformatorius yra labai efektyvus, jo įėjimo ir išėjimo vertė yra beveik tokia pati, todėl nėra praktiška apskaičiuoti transformatoriaus efektyvumą naudojant aukščiau pateiktą formulę. Tačiau norint rasti jo efektyvumą, geriau naudoti šią formulę
Efektyvumas = (įvestis - nuostoliai) / įvestis => 1 - (nuostoliai / įvestis).
Tegul vario nuostolis yra I2R1, o geležies nuostolis yra Wi
Efektyvumas = 1 nuostolis / įvestis
= 1-I12R1 + Wi / V1I1CosΦ1
Ƞ = 1- (I1R1 / V1CosΦ1) Wi / V1I1CosΦ1
Diferencijuokite aukščiau pateiktą lygtį „I1“ atžvilgiu
d Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1
„Ƞ“ yra didžiausia, kai d Ƞ / dI1 = 0
Todėl efektyvumas „Ƞ“ bus didžiausias
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Todėl transformatoriaus efektyvumas gali būti didžiausias, kai geležies ir vario nuostoliai yra vienodi.
Taigi, vario nuostoliai = geležies nuostoliai.
Taigi visa tai yra apie transformatoriaus nuostolių tipų apžvalga . Transformatoriuje energijos nuostoliai gali atsirasti dėl kelių priežasčių. Taigi transformatoriaus efektyvumas bus sumažintas. Pagrindinės skirtingų tipų nuostolių transformatoriuje priežastys yra šilumos poveikis ritėje, magnetinio srauto nuotėkis, šerdies įmagnetinimas ir demagnetinimas. Štai jums klausimas, kokie yra skirtingų tipų transformatoriai, kuriuos galima rasti rinkoje?
