هر تجهیزات الکتریکی در طول کار طولانی مدت تلفات را تجربه می کنند وترانسفورماتورهای برقاز این قاعده مستثنی نیست در تلفات ترانسفورماتورهای برق ، آنها عمدتاً به دو بخش تقسیم می شوند: تلفات مس و تلفات آهن.
از دست دادن مس
تعریف
مس نقش مهمی در ترانسفورماتورهای برق ایفا می کند و از سیمهای مس معمولاً در سیم پیچ ترانسفورماتورها استفاده می شود. "از دست دادن مس" در ترانسفورماتورها به ضرر ناشی از سیمهای مس اشاره دارد. "از دست دادن مس" یک ترانسفورماتور ، همچنین به عنوان از دست دادن بار شناخته می شود ، یک از دست دادن متغیر است که متفاوت است. هنگامی که ترانسفورماتور تحت بار کار می کند ، در صورت عبور جریان از طریق سیم ، مقاومت می شود و در نتیجه از بین رفتن مقاومت می شود. طبق قانون ژول ، جریان جریان از طریق این مقاومت باعث ایجاد گرمای ژول می شود و هرچه جریان بزرگتر باشد ، از دست دادن برق نیز بیشتر می شود. بنابراین ، از دست دادن مقاومت متناسب با مربع جریان و مستقل از ولتاژ است. دقیقاً به این دلیل است که با بزرگی جریان تغییر می کند که از دست دادن مس (از دست دادن بار) یک از دست دادن متغیر و از دست دادن اصلی در حین کار ترانسفورماتور است.
عامل تأثیر
بزرگی فعلی:همانطور که در بالا ذکر شد ، از دست دادن مس به طور مستقیم با مربع جریان متناسب است ، بنابراین بزرگی جریان یک عامل کلیدی 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 بالاتر باشد ، از دست دادن مس نیز بیشتر می شود.
تعداد لایه های سیم پیچ:هرچه لایه های سیم پیچ بیشتر وجود داشته باشد ، مسیر جریان جریان در سیم پیچ طولانی تر می شود و مقاومت مربوطه افزایش می یابد و در نتیجه باعث از بین رفتن مس می شود.
فرکانس تعویض:تأثیر فرکانس سوئیچینگ بر از دست دادن مس ترانسفورماتور به طور مستقیم با پارامترهای توزیع و ویژگی های بار ترانسفورماتور مرتبط است. هنگامی که ویژگی های بار و پارامترهای توزیع شده ویژگی های استقرایی را با هم نشان می دهند ، از دست دادن مس با افزایش فرکانس سوئیچینگ کاهش می یابد. هنگام نمایش ویژگی های خازنی با هم ، از دست دادن مس با افزایش فرکانس سوئیچینگ افزایش می یابد.
اثر دما:تلفات بار نیز تحت تأثیر دمای ترانسفورماتور قرار می گیرد و شار نشت ناشی از جریان بار باعث ایجاد تلفات جریان گرداب در داخل سیم پیچ و تلفات ولگرد در قسمت های فلزی خارج از سیم پیچ می شود.
روشهای کاهش از دست دادن مس
افزایش سطح مقطعی سیم پیچ ترانسفورماتور: کاهش مقاومت هادی ، در نتیجه کاهش موثری تلفات مس در ترانسفورماتورها.
با استفاده از مواد هادی با کیفیت بالا مانند فویل مس یا فویل آلومینیومی برای کاهش مقاومت در برابر سیم پیچ.
کاهش زمان عملکرد بار نور ترانسفورماتورها: محدود کردن نسبت زمان عملکرد بار نور ترانسفورماتورها برای کاهش تلفات مس ترانسفورماتورها مفید است.
از دست دادن
تعریف
بر خلاف از دست دادن مس ، از دست دادن آهن در ترانسفورماتورها مربوط به عواملی مانند سیم پیچ و اندازه فعلی نیست. 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 یک ترانسفورماتور همچنین به عنوان "از دست دادن بدون بار" شناخته می شود زیرا در هر دو بار کامل و حالت بار صفر ترانسفورماتور وجود دارد و از دست دادن ثابت ازترانسفورماتور ولتاژ بالابشر با این حال ، در بار ، با کاهش قدرت میدان الکتریکی ، از دست دادن برق کاهش می یابد.
طبقه بندی
از دست دادن آهن ترانسفورماتورها بهاز دست دادن هیسترزیسوتضرر فعلی ادی.
اصل کار ترانسفورماتور از دست دادن هیسترزیس براساس اصل القاء الکترومغناطیسی برای دستیابی به افزایش ولتاژ و تغییر فعلی است. شار مغناطیسی در داخل ترانسفورماتور روی هسته آهن جریان می یابد ، که مقاومت مغناطیسی در برابر شار مغناطیسی دارد ، درست مانند یک هادی مقاومت در برابر جریان دارد و همچنین گرما ایجاد می کند. این نوع از دست دادن "از دست دادن هیسترزیس" نامیده می شود
از دست دادن جریان Eddy: هنگامی که سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور انرژی می یابد ، شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ از طریق هسته آهن جریان می یابد. از آنجا که خود هسته آهن نیز یک هادی است ، یک پتانسیل الکتریکی در یک هواپیما عمود بر خطوط میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این پتانسیل الکتریکی یک حلقه بسته را در سطح مقطع هسته آهن تشکیل می دهد و جریان را مانند گرداب تولید می کند ، بنابراین به آن "جریان ادی" گفته می شود. ضرر ناشی از این جریان Eddy "Eddy Current Loss" نامیده می شود. این دقیقاً به این دلیل است که هسته آهن جریانهای گرداب را تولید می کند که در یک قطعه نازک ساخته می شود ، زیرا هرچه نازک تر باشد ، مقاومت بیشتر و جریان کوچکتر می شود.
عامل تأثیر
ولتاژ و فرکانس کار: از بین رفتن آهن به ولتاژ کار و فرکانس ترانسفورماتورها مربوط می شود ، زیرا این عوامل می توانند بر قدرت میدان مغناطیسی و پدیده هیسترزیس در هسته آهن تأثیر بگذارند.
مواد اصلی: خصوصیات هیسترزیس مواد اصلی می تواند بر میزان ریزش آهن تأثیر بگذارد. اگر ماده هسته آهن به درستی انتخاب نشود ، از دست دادن هیسترزیس افزایش می یابد.
فرآیند تولید: فرآیند تولید ترانسفورماتورها نیز تأثیر مشخصی در از بین رفتن آهن دارد. به عنوان مثال ، روش انباشت و درمان عایق هسته آهن می تواند بر اندازه ریزش آهن تأثیر بگذارد.
روشهای کاهش از بین رفتن آهن
انتخاب مواد هسته ای آهن با کیفیت بالا: انتخاب مواد اصلی آهن با از بین رفتن هیسترزیس کم می تواند باعث از بین رفتن آهن ترانسفورماتورها شود.
بهینه سازی فرایند تولید: با بهبود روش انباشت و درمان عایق هسته آهن ، از بین رفتن آهن کاهش می یابد.
طراحی معقول: در مرحله طراحی ترانسفورماتور ، طراحی ساختاری و انتخاب پارامترها را برای کاهش از بین رفتن آهن بهینه کنید.
