Energiaveszteséget a transzformátor
Az átalakulási folyamat a villamos energia az energia elvész egy transzformátor veszteségeket a bevonat. A veszteség a transzformátor vannak osztva az elektromos és mágneses.
Elektromos veszteségeket. Tekercselés okozta melegítés közben átfolyó villamos áram ezeket a tekercseket. Elektromos energia veszteség arányos az áram négyzetével RE és összege határozza meg az elektromos szivárgás az elsődleges RE1 és RE2 a szekunder tekercsek:
Re = Rz1 + Re2 = mI12r1 + mI'22r'2, (1,73)
ahol m - fázisok száma a transzformátor (egyfázisú transzformátor m = 1 m = 3. fázis).
Tervezésekor a transzformátor mérete határozza meg az elektromos veszteségek (1,73), valamint a transzformátor által előállított ezt a veszteséget empirikusan meghatározta teljesítményének mérésére sc névleges áram obmotkahRk.nom-
ahol P - terhelési tényező
Elektromos veszteség az úgynevezett változó, mivel az érték függ a terhelés a transzformátor.
Mágneses veszteség. Ez akkor fordul elő elsősorban a mágneskör a transzformátor. Az ok ezek a veszteségek - módszeres megfordítására váltakozó mágneses mágneses mezőt. Ez okozza a megfordítása a mágneses körben kétféle mágneses veszteségek: hiszterézis veszteség a WG kapcsolatos kiadások az energia a megsemmisítése maradvány mágnesességet a mágneses anyag a ferromágneses és az örvényáramú veszteségek PBT indukált váltakozó mágneses mező a mágneses lemezek:
Annak érdekében, hogy csökkentsék a mágneses veszteségek a transzformátor mágneses mag készült mágnesesen lágy ferromágneses anyag - az elektromos acéllemez. Amikor ezt a rétegelt vasmag formájában egy csomag vékony lemezek (csíkok), izolált két oldala egy vékony lakk film.
Mágneses hiszterézisveszteségeket közvetlenül arányos a frekvencia mágneses megfordítása a mágneses kör, azaz. E. A AC frekvencia (RG = F), és a mágneses örvényáramú veszteségek négyzetével arányos a frekvencia (PVT ≡ f2). A teljes mágneses veszteségek tekinthető frekvenciájával arányos az aktuális fokát 1,3 m. E. RM = f1,3. A nagysága a mágneses veszteség is függ a mágneses fluxus a rudak és jármok a mágneses kör (PM ≡ b2) állandó primer feszültség (U1 = const) mágneses veszteségek pedig konstans, azaz Nem függ a terhelés a transzformátor.
A függőség a hatékonyságot a terhelést.
Szerint (2,57), akkor a telek hatékonyságát a terhelés (ábra. 2,39, a). a # 946; = 0 hasznos teljesítmény és a hatékonyság értéke nulla. A növekvő teljesítmény hatékonyság nő, amint az energia-egyensúly csökken ellenállás értéke mágneses veszteségek az acél, amelynek állandó érték. Egyes értéke # 946; választhatják hatékonysági görbe eléri a maximális, majd csökkenni kezd a terhelés növekedésével. Ennek az az oka az erős növekedés az elektromos veszteségek a tekercsek növekszik a tér a jelenlegi, t. E. Arányosan # 946, 2, mivel a tényleges teljesítmény P2 csak arányosan nő # 946;.
A maximális érték a hatékonyság nagy teljesítményű transzformátorok eléri nagyon magas korlátok (0,98-0,99).
Ábra. 2.39. A függőség hatékonyságának transzformátorok # 951; terhelés # 946;
Az optimális terhelési tényező # 946; választhatja meg, amely a hatékonyság maximális, lehet meghatározni, hogy figyelembe az első derivált d # 951; / d # 946; a (2.57), és egyenlővé nullára. Ebben az esetben,
# 946; 2optPk = P0 vagy # 916; Pel = # 916; PM
Következésképpen a hatékonyság egy csúcsot terhelés, amelynél az elektromos veszteség a tekercsek a mágnes van NYM veszteségek az acél. Ez az állapot (egyenlőség a fix és változó veszteségek) megközelítőleg igaz más típusú villamos gépek. A termelés hálózati transzformátorok
# 946; opt = √P0 / Pf ≈ √0,2 ÷ 0,25 ≈ 0,45 ÷ 0,5 (2,59)
ezeket az értékeket # 946; opt kapott a tervezés transzformátorok legalább csökkentett költségek (vételi és használja őket). A legvalószínűbb megfelel a terhelés a transzformátor # 946; = 0,5 ÷ 0,7.
A transzformátorok maximális hatékonyság van kifejezve viszonylag gyengén, t. E. Ez megőrzi a magas értéket meglehetősen széles körű terhelésváltozás (0,4 <β <1,5). При уменьшении cosφ2 КПД снижается (рис. 2.39,6), так как возрастают токи 12 и I1 при которых трансформатор имеет заданную мощность Р2.
A transzformátorok alacsony teljesítmény miatt a relatív növekedése a hatásfok jóval kevesebb, mint a nagy teljesítményű transzformátorok. Ennek értéke 0,6-0,8 transzformátorok, amelyek teljesítménye kevesebb mint 50 Watt; A 100-500 W teljesítmény hatásfoka 0,90-0,92.