Jebkura veida elektroiekārtām ilgtermiņa darbības laikā būs zaudējumi, un jaudas transformatori nav izņēmums. Jaudas transformatoru zaudējumos tie galvenokārt tiek sadalīti divās daļās: vara zudums un dzelzs zudums.
Vara zaudējums
Definīcija un princips
Varam ir nozīmīga loma transformatoros. Transformatoru tinumi parasti izmanto vara vadus, un “vara zudums” transformatorā ir vara vadu radītie zaudējumi. Transformatora "vara zudums" ir pazīstams arī kā slodzes zudums. Tā sauktais slodzes zudums ir mainīgs zaudējums, un tas mainās. Kad transformators darbojas zem slodzes, pastāv pretestība, kad strāva iet cauri vadiem, kā rezultātā rodas pretestības zudums. Saskaņā ar Joule likumu, kad strāva iziet cauri šai pretestībai, tiks ģenerēts Joule Heat, un jo lielāka ir strāva, jo lielāks ir enerģijas zudums. Tādējādi pretestības zudums ir proporcionāls strāvas laukumam, un tam nav nekā kopīga ar spriegumu. Tieši tāpēc, ka tas mainās ar strāvas lielumu, vara zudums (slodzes zudums) ir mainīgs zudums, un tas ir arī galvenais zaudējums transformatora darbības laikā.
Ietekmējošie faktori
Strāvas lielums: Kā minēts iepriekš, vara zudums ir proporcionāls strāvas kvadrātam, tāpēc strāvas lielums ir galvenais faktors, kas ietekmē vara zudumu.
Tinuma pretestība: tinuma pretestība tieši ietekmē vara zudumu. Jo lielāka ir pretestība, jo lielāks vara zaudējums.
Spoles slāņu skaits: jo vairāk spoles slāņu skaits, jo ilgāks ceļš strāvai plūst tinumā, un pretestība arī attiecīgi palielināsies, kā rezultātā palielināsies vara zudums.
Slēdziena frekvence: Slēdziena frekvences ietekme uz transformatora vara zudumu ir tieši saistīta ar transformatora sadalījuma parametriem un slodzes raksturlielumiem. Kad slodzes raksturlielumi un sadalījuma parametri kopā uzrāda induktīvo īpašību, vara zudums samazinās, palielinoties pārslēgšanas frekvencei; Kad viņiem kopā ir kapacitīva īpašība, vara zudums palielinās, palielinoties pārslēgšanas frekvencei.
Temperatūras ietekme: slodzes zudumus ietekmē arī transformatora temperatūra. Tajā pašā laikā slodzes strāvas izraisītā noplūdes magnētiskā plūsma radīs virpuļu strāvas zudumus tinuma un klaiņojošo zudumu metāla daļās ārpus tinuma.
Aprēķina metode
Ir divas aprēķinu formulas:
Formula, kuras pamatā ir novērtēta strāva un pretestība:
Vara zudums (vienība: KW)=I² × rc × ΔT
Kur i ir transformatora novērtētā strāva, RC ir vara stieples pretestība, un ΔT ir transformatora darbības laiks.
Formula, kuras pamatā ir nominālā strāva un kopējā vara pretestība: vara zudums=I² × r
Kur es apzīmēju transformatora novērtēto strāvu, un R apzīmē transformatora kopējo vara pretestību. Transformatora kopējo vara pretestību R var aprēķināt ar šādu formulu:
R = (R1 + R2) / 2
Kur R1 apzīmē transformatora primāro sānu vara pretestību un R2 apzīmē transformatora sekundāro sānu pretestību.
Metodes vara zuduma samazināšanai
Palieliniet transformatora tinuma šķērsgriezuma laukumu: samaziniet vadītāja pretestību, tādējādi efektīvi samazinot transformatora vara zudumu.
Izmantojiet augstas kvalitātes vadītāju materiālus: piemēram, vara folija vai alumīnija folija, lai samazinātu tinuma pretestību.
Samaziniet transformatora gaismas slodzes darbības laiku: Transformatora gaismas slodzes darbības laika proporcijas ierobežošana ir labvēlīga transformatora vara zuduma samazināšanai.
Dzelzs zudums
Definīcija un princips
Atšķirībā no vara zuduma, transformatora dzelzs zudumam nav nekā kopīga ar tādiem faktoriem kā tinums un strāvas lielums. Kā norāda nosaukums, dzelzs zudums ir saistīts ar dzelzi, un to rada dzelzs serde. Transformatora dzelzs zudums ir pazīstams arī kā "bez slodzes zudums", jo tas pastāv gan transformatora pilna slodzes, gan nulles slodzes stāvokļos un ir fiksēts transformatora zudums. Tomēr slodzē jaudas zudums samazināsies, samazinoties elektriskā lauka stiprībai.
Klasifikācija
Transformatora dzelzs zudums ir sadalīts histerēzes zudumā un virpuļveida strāvas zaudējumos.
● Histerēzes zudums Transformatora darba princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas principu, lai panāktu sprieguma transformāciju un strāvas izmaiņas. Magnētiskā plūsma transformatorā plūst uz dzelzs kodola. Dzelzs kodolam ir magnētiska izturība pret magnētisko plūsmu, tāpat kā vadītājam ir izturība pret strāvu, un arī siltums tiks radīts. Šādus zaudējumus sauc par "histerēzes zaudējumu".
● Eddy strāvas zudums pēc transformatora primārā tinuma tiek barots, magnētiskā plūsma, ko rada spoles plūsmas dzelzs kodolā. Tā kā pats dzelzs kodols ir arī vadītājs, plaknē, kas ir perpendikulāra magnētiskā lauka līnijām, tiks ģenerēts izraisīts elektromotīva spēks. Šis elektromotīvais spēks veido slēgtu cilpu dzelzs kodola šķērsgriezumā un ģenerē strāvu, kas ir kā virpulis, tāpēc to sauc par “virpuļprogrammu”. Zaudējumus, ko rada šī virpuļa strāva, sauc par “virpuļprogrammas zaudējumiem”. Tieši tāpēc, ka dzelzs kodols ģenerēs virpuļstrāvas, tas tiek izgatavots plānās loksnēs, jo, jo plānāks tas ir, jo lielāka ir pretestība un jo mazāka ir strāva.
Ietekmējošie faktori
Darba spriegums un frekvence: dzelzs zudums ir saistīts ar transformatora darba spriegumu un frekvenci, jo šie faktori ietekmēs magnētiskā lauka stiprību un histerēzes parādību dzelzs kodolā.
Dzelzs serdes materiāls: Dzelzs kodola materiāla histerēzes īpašības ietekmēs dzelzs zuduma lielumu. Ja izvēlētais dzelzs kodols nav labs, palielināsies histerēzes zudums.
Ražošanas process: Transformatora ražošanas procesam ir arī zināma ietekme uz dzelzs zudumu. Piemēram, dzelzs serdes, izolācijas apstrādes utt. Laminēšanas metode ietekmēs dzelzs zuduma lielumu.
Aprēķina metode
Formula, kuras pamatā ir novērtēta strāva un histerēze un pretestības zudumi:
Dzelzs zudums (vienība: KVA)=I² × (RM + RA)
Kur es esmu transformatora novērtētā strāva, RM ir dzelzs serdes histerēzes zudums, un RA ir dzelzs serdes pretestības zudums.
Formula, kuras pamatā ir nemainīgs, magnētiskas plūsmas blīvums un darbības frekvence:
P _ dzelzs=kf × (bm)^2 × f
Ja P _ dzelzs ir dzelzs zudums, KF ir konstante, BM ir magnētiskās plūsmas blīvums, un F ir transformatora darbības frekvence.
Metodes dzelzs zuduma samazināšanai
Atlasiet augstas kvalitātes dzelzs serdes materiālus: atlasiet dzelzs serdes materiālus ar nelielu histerēzes zudumu, kas var samazināt transformatora dzelzs zudumu.
Optimizējiet ražošanas procesu: samaziniet dzelzs zudumu, uzlabojot dzelzs serdes, izolācijas apstrādes un citu ražošanas procesu laminēšanas metodi.
Saprātīgs dizains: Transformatora projektēšanas posmā samaziniet dzelzs zudumu, optimizējot konstrukcijas dizainu un parametru izvēli.
CTA sadaļa (pārveidošanas līmeņa uzlabošana):
📞 Tagad iegūstiet ekskluzīvus risinājumus Dienvidamerikas un Āfrikas tirgiem
Email:jsm687254@gmail.com
Konsultējieties ar inženieriem, izmantojot WhatsApp: +86 15706806907 (pievienots ar produkta rokasgrāmatu PDF)