Всяко електрическо оборудване ще претърпи загуби по време на дългосрочна работа иСилови трансформаторине са изключение. При загубите на силови трансформатори те са разделени главно на две части: загуби от мед и загуби от желязо.
Загуба на мед
Определение
Медът играе важна роля в силовите трансформатори, а медните проводници обикновено се използват при намотките на трансформаторите. "Загубата на мед" в трансформаторите се отнася до загубата, причинена от медни проводници. "Загубата на мед" на трансформатор, известен още като загуба на натоварване, е променлива загуба, която варира. Когато трансформаторът работи при натоварване, ще има съпротивление, когато токът преминава през проводника, което води до загуба на съпротивление. Според закона на Joule токът, преминаващ през този резистор, ще генерира Joule Heat и колкото по -голям е токът, толкова по -голяма е загубата на мощност. Следователно загубата на съпротивление е пропорционална на квадрата на тока и независимо от напрежението. Именно защото се променя с величината на тока, че загубата на мед (загуба на натоварване) е променлива загуба и основната загуба по време на работата на трансформатора.
Фактор на влияние
Текуща величина:Както бе споменато по -горе, загубата на мед е пряко пропорционална на квадрата на тока, така че величината на тока е ключов фактор, влияещ върху загубата на мед.
Устойчивост на намотка:Съпротивлението на намотката пряко влияе на загубата на мед. Колкото по -висока е съпротивлението, толкова по -висока е загубата на мед.
Брой слоеве на намотката:Колкото повече слоеве на намотката има, толкова по -дълъг е пътят за течение на тока в намотката и съответното съпротивление ще се увеличи, което ще доведе до повишена загуба на мед.
Честота на превключване:Въздействието на честотата на превключване върху загубата на мед на трансформатора е пряко свързано с параметрите на разпределение и характеристиките на натоварването на трансформатора. Когато характеристиките на натоварването и разпределените параметри проявяват индуктивни характеристики заедно, загубата на мед намалява с увеличаването на честотата на превключване; Когато проявяват капацитивни характеристики заедно, загубата на мед се увеличава с увеличаването на честотата на превключване.
Температурен ефект:Загубите на натоварване също се влияят от температурата на трансформатора, а потокът на изтичане, причинен от товарния ток, ще генерира загуби от вихровия ток във вътрешността на намотката и бездомните загуби в металните части извън намотката.
Методи за намаляване на загубата на мед
Увеличаване на площта на напречното сечение на намотките на трансформаторите: намаляване на съпротивлението на проводника, като по този начин ефективно намалява загубите на мед при трансформатори.
Използване на висококачествени проводникови материали като медно фолио или алуминиево фолио за намаляване на устойчивостта на намотка.
Намаляване на времето за работа на светлинното натоварване на трансформаторите: Ограничаването на съотношението на времето на работа на светлинното натоварване на трансформаторите е полезно за намаляване на загубите на мед на трансформаторите.
Загуба на желязо
Определение
За разлика от загубата на мед, загубата на желязо в трансформаторите не е свързана с фактори като намотка и размер на тока. Както подсказва името, загубата на желязо е свързана с желязото и се генерира от желязното ядро. Загубата на желязо на трансформатор е известна още като "загуба без натоварване", тъй като съществува както в състояния на пълно натоварване, така и в нулево натоварване на трансформатора и е фиксирана загуба натрансформатор с високо напрежение. Въпреки това, при натоварването загубата на енергия ще намалее с намаляването на силата на електрическото поле.
Класификация
Загубата на желязо на трансформатори е разделена назагуба на хистерезисиЕдилна загуба на текущата загуба.
Принципът на работа на трансформатора на загуба на хистерезис се основава на принципа на електромагнитната индукция за постигане на повишаване на напрежението и промяна на тока. Магнитният поток вътре в трансформатора тече върху желязната сърцевина, който има магнитно устойчивост към магнитния поток, точно както проводник има устойчивост на ток, а също така генерира топлина. Този тип загуба се нарича "загуба на хистерезис"
Загуба на вихрови токове: Когато първичната намотка на трансформатор се захранва, магнитният поток, генериран от бобината, тече през желязната сърцевина. Тъй като самата желязна сърцевина също е проводник, електрически потенциал се индуцира в равнина, перпендикулярна на линиите на магнитното поле. Този електрически потенциал образува затворен контур на напречното сечение на желязното ядро и генерира ток, като вихър, така че се нарича "вихрово ток". Загубата, генерирана от този вихров ток, се нарича "Eddy Current Loss". Именно защото желязното ядро генерира вихрови токове, че е направено в тънко парче, защото колкото по -тънък е, толкова по -голямо е съпротивлението и по -малкото е токът.
Фактор на влияние
Работно напрежение и честота: загубата на желязо е свързана с работното напрежение и честотата на трансформаторите, тъй като тези фактори могат да повлияят на явлението на магнитното поле и явлението хистерезис в желязното ядро.
Основен материал: Свойствата на хистерезис на основния материал могат да повлияят на величината на загубата на желязо. Ако материалът на желязото не е избран правилно, загубата на хистерезис ще се увеличи.
Процес на производство: Производственият процес на трансформаторите също има определено влияние върху загубата на желязо. Например, методът на подреждане и изолационната обработка на желязното ядро могат да повлияят на размера на загубата на желязо.
Методи за намаляване на загубата на желязо
Изборът на висококачествени материали от желязо: Изборът на материали от желязо с ниска хистерезис може да намали загубата на желязо на трансформаторите.
Оптимизирайте производствения процес: Чрез подобряване на метода на подреждане и изолационното обработка на желязното ядро намалете загубата на желязо.
Разумен дизайн: По време на фазата на дизайн на трансформатора оптимизирайте конструкционния дизайн и избора на параметри, за да намалите загубата на желязо.
