Kiekviena elektros įranga patirs nuostolių ilgalaikio veikimo metu irGalios transformatoriainėra išimtis. Dėl galios transformatorių nuostolių jie daugiausia suskirstomi į dvi dalis: vario nuostolius ir geležies nuostolius.
Vario praradimas
Apibrėžimas
Varis vaidina svarbų vaidmenį galios transformatoriuose, o vario laidai paprastai naudojami transformatorių apvadose. „Vario nuostoliai“ transformatoriuose nurodo nuostolius, kuriuos sukelia vario laidai. Transformatoriaus „vario praradimas“, dar žinomas kaip apkrovos praradimas, yra kintamas nuostolis, kuris skiriasi. Kai transformatorius veiks apkrovoje, bus pasipriešinimas, kai srovė praeis per vielą, todėl atsparumas praranda. Remiantis Džoulės įstatymais, per šį rezistorių tekanti srovė sukels „Joule“ šilumą, o kuo didesnė srovė, tuo didesnis galios nuostoliai. Todėl atsparumo nuostoliai yra proporcingi srovės kvadratui ir nepriklauso nuo įtampos. Būtent todėl, kad keičiantis srovės dydžiui, vario nuostoliai (apkrovos nuostoliai) yra kintamas nuostolis ir pagrindinis praradimas transformatoriaus operacijos metu.
Įtakos faktorius
Dabartinis dydis:Kaip minėta aukščiau, vario praradimas yra tiesiogiai proporcingas srovės kvadratui, taigi srovės dydis yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos vario nuostoliams.
Vingiuos pasipriešinimas:Apvijos pasipriešinimas tiesiogiai paveikia vario nuostolius. Kuo didesnis pasipriešinimas, tuo didesnis vario nuostolis.
Ritės sluoksnių skaičius:Kuo daugiau ritės sluoksnių yra, tuo ilgesnis srovės kelias tekėti vingyje, o atitinkamas pasipriešinimas padidės, todėl padidės vario nuostoliai.
Perjungimo dažnis:Perjungimo dažnio poveikis transformatoriaus vario nuostoliui yra tiesiogiai susijęs su transformatoriaus pasiskirstymo parametrais ir apkrovos charakteristikomis. Kai apkrovos charakteristikos ir pasiskirstymo parametrai pasižymi indukcinėmis charakteristikomis, vario nuostoliai mažėja didėjant perjungimo dažniui; Kai kartu demonstruoja talpines charakteristikas, vario nuostoliai padidėja didėjant perjungimo dažniui.
Temperatūros efektas:Apkrovos nuostoliams taip pat įtakos turi transformatoriaus temperatūra, o nuotėkio srautas, kurį sukelia apkrovos srovė, sukels sūkurinių srovės nuostolius apvijos viduje ir benamių nuostolius metalinėse dalyse, esančiose už apvijos.
Vario nuostolių mažinimo metodai
Padidinus transformatorių apvijų skerspjūvio plotą: mažinant atsparumą laidininkui ir taip efektyviai sumažinant vario nuostolius transformatoriuose.
Naudojant aukštos kokybės laidininko medžiagas, tokias kaip vario folija ar aliuminio folija, siekiant sumažinti apvijos atsparumą.
Sumažinus šviesos apkrovos veikimo laiką: Transformatorių šviesos apkrovos veikimo laiko apribojimas yra naudingas norint sumažinti vario transformatorių nuostolius.
Geležies praradimas
Apibrėžimas
Skirtingai nuo vario praradimo, geležies praradimas transformatoriuose nėra susijęs su tokiais veiksniais kaip apvija ir srovės dydis. Kaip rodo pavadinimas, geležies praradimas yra susijęs su geležies ir yra generuojamas geležies šerdies. Geležies transformatoriaus praradimas taip pat žinomas kaip „be apkrovos praradimas“, nes jis egzistuoja tiek visą transformatoriaus apkrovos, tiek nulinės apkrovos būsenose ir yra fiksuotas nuostolis.Aukštos įtampos transformatorius. Tačiau apkrovoje galios nuostoliai sumažės, nes sumažės elektrinio lauko stiprumas.
Klasifikacija
Geležies transformatorių praradimas yra padalintasHisterezės praradimasirEddy dabartinis praradimas.
Histerezės praradimo transformatoriaus veikimo principas grindžiamas elektromagnetinės indukcijos principu, kad būtų pasiektas įtampos kilimas ir srovės pokyčiai. Magnetinis srautas transformatoriaus viduje teka ant geležies šerdies, kuri turi magnetinį atsparumą magnetiniam srautui, kaip ir laidininkas turi atsparumą srovei, taip pat sukuria šilumą. Šio tipo nuostoliai vadinami „histerezės praradimu“
Eddy srovės nuostoliai: Kai įjungiama pirminė transformatoriaus apvija, ritės sukeltas magnetinis srautas teka per geležies šerdį. Kadangi pati geležies šerdis taip pat yra laidininkas, elektrinis potencialas yra indukuojamas plokštumoje statmenoje magnetinio lauko linijoms. Šis elektrinis potencialas sudaro uždarą kilpą ant geležies šerdies skerspjūvio ir sukuria srovę, pavyzdžiui, sūkurį, todėl ji vadinama „sūkurinė srovė“. Šios sūkurinės srovės sukeltas nuostolis vadinamas „Eddy Current Loss“. Būtent todėl, kad geležies šerdis sukuria sūkurių sroves, ji yra paversta plonu gabalu, nes kuo plonesnis, tuo didesnis pasipriešinimas ir mažesnė srovė.
Įtakos faktorius
Darbinė įtampa ir dažnis: geležies nuostoliai yra susiję su transformatorių darbine įtampa ir dažniu, nes šie veiksniai gali paveikti magnetinio lauko stiprumą ir histerezės reiškinį geležies šerdyje.
Pagrindinė medžiaga: Pagrindinės medžiagos histerezės savybės gali paveikti geležies nuostolių dydį. Jei geležies šerdies medžiaga nebus tinkamai pasirinkta, histerezės nuostoliai padidės.
Gamybos procesas: Transformatorių gamybos procesas taip pat daro tam tikrą poveikį geležies nuostoliams. Pavyzdžiui, geležies šerdies sukravimo metodas ir izoliacijos apdorojimas gali paveikti geležies nuostolių dydį.
Geležies nuostolių mažinimo metodai
Aukštos kokybės geležies šerdies medžiagų pasirinkimas: Geležinės šerdies medžiagų pasirinkimas su mažu histerezės praradimu gali sumažinti transformatorių geležies praradimą.
Optimizuokite gamybos procesą: pagerindami geležies šerdies sukravimo metodą ir izoliacijos apdorojimą, sumažinkite geležies nuostolius.
Protingas dizainas: transformatoriaus projektavimo etape optimizuokite konstrukcinį projektą ir parametrų pasirinkimą, kad sumažintumėte geležies nuostolius.
