Minden elektromos berendezés veszteségeket tapasztal a hosszú távú működés során, ésteljesítménytranszformátoroknem kivétel. A hatalmi transzformátorok veszteségeiben elsősorban két részre oszlanak: rézveszteségek és vasveszteségek.
Rézvesztés
Meghatározás
A réz fontos szerepet játszik a teljesítménytranszformátorokban, és a rézvezetékeket általában a transzformátorok tekercseiben használják. A transzformátorokban a "rézvesztés" a rézhuzalok által okozott veszteségre utal. A transzformátor "rézvesztesége", más néven terhelésveszteség, változó veszteség, amely eltérő. Amikor a transzformátor terhelés alatt működik, akkor ellenállás lesz, amikor az áram áthalad a huzalon, ami ellenállási veszteséget eredményez. Joule törvénye szerint az ezen ellenálláson átáramló áram joule hőt generál, és minél nagyobb az áram, annál nagyobb az energiaveszteség. Ezért az ellenállási veszteség arányos az áram négyzetével és a feszültségtől független. Pontosan azért, mert az áram nagyságrendjével megváltozik, hogy a rézvesztés (terhelésvesztés) változó veszteség és a fő veszteség a transzformátor működése során.
Befolyásoló tényező
Jelenlegi nagyság:Mint fentebb említettük, a rézvesztés közvetlenül arányos az áram négyzetével, tehát az áram nagysága kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a rézveszteséget.
Kanyargós ellenállás:A tekercs ellenállása közvetlenül befolyásolja a rézveszteséget. Minél magasabb az ellenállás, annál magasabb a rézvesztés.
A tekercsrétegek száma:Minél több tekercsréteg van, annál hosszabb az áram áramlásához a tekercsben, és a megfelelő ellenállás növekszik, ami megnöveli a rézveszteséget.
Kapcsolási frekvencia:A kapcsolási frekvencia hatása a transzformátor rézveszteségére közvetlenül kapcsolódik a transzformátor eloszlási paramétereihez és terhelési jellemzőihez. Amikor a terhelési jellemzők és az elosztott paraméterek együttesen mutatnak induktív tulajdonságokat, a rézvesztés csökken a kapcsolási frekvencia növekedésével; Ha a kapacitív tulajdonságokat együtt mutatják, a rézvesztés növekszik a kapcsolási frekvencia növekedésével.
Hőmérsékleti hatás:A terhelési veszteségeket a transzformátor hőmérséklete is befolyásolja, és a terhelési áram által okozott szivárgási fluxus örvényáram -veszteségeket eredményez a tekercsen kívüli fémrészek kanyargós és kóbor veszteségeiben.
A rézveszteség csökkentésére szolgáló módszerek
A transzformátor tekercsek keresztmetszeti területének növelése: a vezetői ellenállás csökkentése, ezáltal hatékonyan csökkentve a rézveszteségeket a transzformátorokban.
Kiváló minőségű vezetékes anyagok, például rézfólia vagy alumíniumfólia felhasználása a tekercsek ellenállásának csökkentése érdekében.
A transzformátorok fényterhelési működési idejének csökkentése: A transzformátorok fényterhelési működési idejének korlátozása előnyös a transzformátorok rézveszteségének csökkentésére.
Vasveszteség
Meghatározás
A rézveszteséggel ellentétben a transzformátorokban a vasveszteség nem kapcsolódik olyan tényezőkhöz, mint a tekercselés és az áram méret. Ahogy a neve is sugallja, a vasveszteség a vashoz kapcsolódik, és a vasmag generálja. A transzformátor vasveszteségét "terhelés nélküli veszteségnek" is nevezik, mivel a transzformátor teljes terhelésében és nulla terhelési állapotában is létezik, és a rögzített veszteség anagyfeszültségű transzformátor- A terhelés során azonban az energiaveszteség csökkenni fog, amikor az elektromos mező szilárdsága csökken.
osztályozás
A transzformátorok vasvesztesége oszlikhiszterézis veszteségésörvényáram -veszteség.
A hiszterézis -veszteség -transzformátor működési elve az elektromágneses indukció elvén alapul, hogy elérje a feszültség emelkedését és az aktuális változásokat. A transzformátor belsejében lévő mágneses fluxus a vasmagon áramlik, amelynek mágneses ellenállása van a mágneses fluxus ellen, csakúgy, mint a vezető ellenállása az áramnak, és hőt is generál. Az ilyen típusú veszteségeket "hiszterézis veszteségnek" nevezzük
Örvényáram -veszteség: Ha a transzformátor elsődleges tekercse energiát ad, akkor a tekercs által generált mágneses fluxus átfolyik a vasmagon. Mivel maga a vasmag is vezető, az elektromos potenciál a mágneses mezővonalakra merőleges síkban indukál. Ez az elektromos potenciál zárt hurkot képez a vasmag keresztmetszetén, és áramot generál, mint egy örvény, tehát "örvényáramnak" hívják. Az örvényáram által keltett veszteséget "örvényáram -veszteség" -nek hívják. Pontosan azért, mert a vasmag örvényáramot generál, vékony darabvá válik, mert minél vékonyabb, annál nagyobb az ellenállás és annál kisebb az áram.
Befolyásoló tényező
Munka feszültség és frekvencia: A vasveszteség a transzformátorok működési feszültségéhez és gyakoriságához kapcsolódik, mivel ezek a tényezők befolyásolhatják a mágneses mező szilárdságát és a vasmag hiszterézis jelenségét.
Alapvető anyag: A mag anyag hiszterézis tulajdonságai befolyásolhatják a vasveszteség nagyságát. Ha a vasmag anyagát nem választják meg megfelelően, akkor a hiszterézis veszteség növekedni fog.
Gyártási folyamat: A transzformátorok gyártási folyamata bizonyos hatással van a vasvesztésre. Például a vasmag rakási módszere és szigetelési kezelése befolyásolhatja a vasveszteség méretét.
A vasveszteség csökkentésére szolgáló módszerek
Kiváló minőségű vasmag-anyagok kiválasztása: Az alacsony hiszterézis veszteséggel rendelkező vasmag-anyagok kiválasztása csökkentheti a transzformátorok vasvesztését.
A gyártási folyamat optimalizálása: A vastag rakási módszerének és szigetelési kezelésének javításával csökkentse a vasvesztést.
Ésszerű kialakítás: A transzformátor tervezési szakaszában optimalizálja a szerkezeti tervezést és a paraméterek kiválasztását a vasveszteség csökkentése érdekében.
