هر نوع تجهیزات برقی در طول کار طولانی مدت ضرر و زیان را تجربه می کند و ترانسفورماتورهای برق نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در تلفات ترانسفورماتورهای برق ، آنها عمدتاً به دو بخش تقسیم می شوند: از دست دادن مس و از بین رفتن آهن.
از دست دادن مس
تعریف و اصل
مس نقش مهمی در ترانسفورماتورها ایفا می کند. سیم پیچ ترانسفورماتورها معمولاً از سیمهای مسی استفاده می کنند و "از دست دادن مس" در ترانسفورماتور ضرر و زیان ناشی از سیمهای مس است. "از دست دادن مس" یک ترانسفورماتور نیز به عنوان از دست دادن بار شناخته می شود. به اصطلاح از دست دادن بار یک از دست دادن متغیر است و تغییر می کند. هنگامی که ترانسفورماتور در زیر بار کار می کند ، مقاومت در هنگام عبور جریان از سیم ها وجود دارد و در نتیجه از بین رفتن مقاومت می شود. طبق قانون ژول ، هنگامی که جریان از این مقاومت عبور می کند ، گرمای ژول ایجاد می شود و هرچه جریان بزرگتر باشد ، از دست دادن برق نیز بیشتر می شود. بنابراین ، از دست دادن مقاومت متناسب با مربع جریان است و هیچ ارتباطی با ولتاژ ندارد. دقیقاً به این دلیل که با بزرگی جریان تغییر می کند ، از دست دادن مس (از دست دادن بار) یک از دست دادن متغیر است ، و همچنین از دست دادن اصلی در طول کار ترانسفورماتور است.
عوامل تأثیرگذار
بزرگی فعلی: همانطور که در بالا ذکر شد ، از دست دادن مس متناسب با مربع جریان است ، بنابراین بزرگی جریان یک عامل اصلی است که بر روی از دست دادن مس تأثیر می گذارد.
مقاومت در برابر سیم پیچ: مقاومت سیم پیچ به طور مستقیم بر ریزش مس تأثیر می گذارد. هرچه مقاومت بزرگتر باشد ، از دست دادن مس نیز بیشتر می شود.
تعداد لایه های سیم پیچ: هرچه تعداد لایه های سیم پیچ بیشتر باشد ، مسیر جریان جریان در سیم پیچ طولانی تر می شود و مقاومت نیز بر این اساس افزایش می یابد و در نتیجه باعث افزایش از دست دادن مس می شود.
فرکانس سوئیچینگ: تأثیر فرکانس سوئیچینگ در از دست دادن مس ترانسفورماتور به طور مستقیم با پارامترهای توزیع ترانسفورماتور و ویژگی های بار مرتبط است. هنگامی که ویژگی های بار و پارامترهای توزیع در کنار هم یک ویژگی القایی را نشان می دهند ، با افزایش فرکانس سوئیچینگ ، از دست دادن مس کاهش می یابد. هنگامی که آنها با هم یک ویژگی خازنی را نشان می دهند ، با افزایش فرکانس سوئیچینگ ، از دست دادن مس افزایش می یابد.
تأثیر دما: از دست دادن بار نیز تحت تأثیر دمای ترانسفورماتور قرار دارد. در عین حال ، شار مغناطیسی نشت ناشی از جریان بار باعث از بین رفتن جریان گرداب در سیم پیچ و از بین رفتن ولگرد در قسمت های فلزی خارج از سیم پیچ می شود.
روش محاسبه
دو فرمول محاسبه وجود دارد:
فرمول مبتنی بر جریان و مقاومت دارای امتیاز:
از دست دادن مس (واحد: kW)=i² × rc × Δt
جایی که من جریان رتبه بندی ترانسفورماتور است ، RC مقاومت سیم مسی است و ΔT زمان عملکرد ترانسفورماتور است.
فرمول مبتنی بر مقاومت در جریان و کل مقاومت مس: از دست دادن مس=I² × r
جایی که من جریان رتبه بندی ترانسفورماتور را نشان می دهم ، و R نشان دهنده مقاومت کل مس ترانسفورماتور است. مقاومت کل مس r ترانسفورماتور را می توان با فرمول زیر محاسبه کرد:
R = (R1 + R2) / 2
جایی که R1 نشان دهنده مقاومت در سمت اصلی مس از ترانسفورماتور است ، و R2 نشانگر مقاومت مس ثانویه از ترانسفورماتور است.
روشهای کاهش از دست دادن مس
سطح مقطع سیم پیچ ترانسفورماتور را افزایش دهید: مقاومت هادی را کاهش دهید ، در نتیجه از بین رفتن مس ترانسفورماتور را به طور مؤثر کاهش می دهد.
از مواد هادی با کیفیت بالا استفاده کنید: مانند فویل مس یا فویل آلومینیومی برای کاهش مقاومت در برابر سیم پیچ.
کاهش زمان عملکرد بار نور ترانسفورماتور: محدود کردن نسبت زمان عملکرد بار نور ترانسفورماتور برای کاهش از دست دادن مس ترانسفورماتور مفید است.
از دست دادن
تعریف و اصل
متفاوت از از دست دادن مس ، از دست دادن آهن ترانسفورماتور هیچ ارتباطی با عواملی مانند سیم پیچ و بزرگی جریان ندارد. همانطور که از نام آن پیداست ، از بین رفتن آهن مربوط به آهن است و توسط هسته آهن تولید می شود. از دست دادن آهن ترانسفورماتور همچنین به عنوان "ضرر بدون بار" شناخته می شود زیرا در حالت های بار کامل و صفر بار ترانسفورماتور وجود دارد و از دست دادن ثابت ترانسفورماتور است. با این حال ، در بار ، با کاهش قدرت میدان الکتریکی ، کاهش قدرت کاهش می یابد.
طبقه بندی
از دست دادن آهن ترانسفورماتور به از دست دادن هیسترزیس و از دست دادن جریان ادی تقسیم می شود.
iss از دست دادن هیسترزیس اصل کار ترانسفورماتور مبتنی بر اصل القاء الکترومغناطیسی برای دستیابی به تحول ولتاژ و تغییر فعلی است. شار مغناطیسی در ترانسفورماتور روی هسته آهن جریان می یابد. هسته آهن مقاومت مغناطیسی در برابر شار مغناطیسی دارد ، دقیقاً مانند یک هادی مقاومت در برابر جریان دارد و گرما نیز تولید می شود. چنین ضرر "از دست دادن هیسترزیس" نامیده می شود.
is از دست دادن جریان ادی پس از سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور انرژی می یابد ، شار مغناطیسی تولید شده توسط جریان سیم پیچ در هسته آهن. از آنجا که خود هسته آهن نیز یک هادی است ، یک نیروی الکتروموتوری ناشی از آن در هواپیما عمود بر خطوط میدان مغناطیسی تولید می شود. این نیروی الکتروموتیک یک حلقه بسته را در سطح مقطع هسته آهن تشکیل می دهد و جریان را تولید می کند که مانند گرداب است ، بنابراین به آن "جریان ادی" گفته می شود. ضرر ناشی از این جریان گرداب "ضرر جریان ادی" نامیده می شود. این دقیقاً به این دلیل است که هسته آهن جریانهای گردی تولید می کند که آن را در ورق های نازک ساخته می شود ، زیرا هرچه نازک تر باشد ، مقاومت بیشتر و جریان کوچکتر خواهد بود.
عوامل تأثیرگذار
ولتاژ و فرکانس عملیاتی: از بین رفتن آهن به ولتاژ عملیاتی و فرکانس ترانسفورماتور مربوط می شود زیرا این عوامل بر قدرت میدان مغناطیسی و پدیده هیسترزیس در هسته آهن تأثیر می گذارد.
مواد هسته آهن: خصوصیات هیسترزیس مواد هسته آهن بر میزان از دست دادن آهن تأثیر می گذارد. اگر ماده هسته آهن انتخاب شده خوب نباشد ، از دست دادن هیسترزیس افزایش می یابد.
فرآیند تولید: فرآیند تولید ترانسفورماتور نیز تأثیر مشخصی در از بین رفتن آهن دارد. به عنوان مثال ، روش لمینیت هسته آهن ، درمان عایق و غیره همه بر میزان از دست دادن آهن تأثیر می گذارد.
روش محاسبه
فرمول مبتنی بر جریان و هیسترزیس و ضرر و زیان مقاومت:
از دست دادن آهن (واحد: kva)=i² × (rm + ra)
در جایی که من جریان رتبه بندی ترانسفورماتور است ، RM از بین رفتن هیسترزیس هسته آهن است و RA مقاومت از بین رفتن هسته آهن است.
فرمول مبتنی بر چگالی شار ثابت ، مغناطیسی و فرکانس عملیاتی:
P _ آهن=kf × (bm)^2 × f
در جایی که P _ آهن از بین رفتن آهن است ، KF ثابت است ، BM چگالی شار مغناطیسی است و F فرکانس کاربری ترانسفورماتور است.
روشهای کاهش از بین رفتن آهن
مواد هسته آهنی با کیفیت بالا را انتخاب کنید: مواد هسته آهن را با از بین رفتن هیسترزیس کوچک انتخاب کنید ، که می تواند از بین رفتن آهن ترانسفورماتور کاهش یابد.
بهینه سازی فرایند تولید: با بهبود روش لمینیت هسته آهن ، درمان عایق و سایر فرآیندهای تولید ، از بین رفتن آهن کاهش می یابد.
طراحی معقول: در مرحله طراحی ترانسفورماتور ، با بهینه سازی طراحی ساختاری و انتخاب پارامتر ، از بین رفتن آهن کاهش می یابد.
بخش CTA (بهبود نرخ تبدیل):
📞 اکنون راه حل های اختصاصی برای بازارهای آمریکای جنوبی و آفریقا را دریافت کنید
Email:jsm687254@gmail.com
از طریق WhatsApp با مهندسان مشورت کنید: +86 15706806907 (ضمیمه PDF با کتابچه راهنمای محصول)