Szia! 12 KV-os transzformátorok szállítójaként gyakran kérdeznek tőlem, hogyan kell kiszámítani a veszteségeket ezekben a rosszfiúkban. Úgyhogy úgy gondoltam, hogy összeállítom ezt a blogbejegyzést, hogy könnyen érthető módon lebontsuk az egészet.
Először is beszéljünk arról, miért fontos a transzformátor veszteségeinek kiszámítása. Nos, először is segít kitalálni, milyen hatékony a transzformátora. Minél kisebb a veszteség, annál hatékonyabb a transzformátor, ami azt jelenti, hogy hosszú távon pénzt takarít meg az energiaköltségeken. Segít azonosítani a transzformátorral kapcsolatos esetleges problémákat is, például túlmelegedést vagy szigetelési problémákat.
A transzformátorokban két fő veszteségtípus létezik: a rézveszteség és a vasveszteség. Nézzük meg mindegyiket közelebbről.
Réz veszteségek
A transzformátor tekercseiben rézveszteség, más néven I²R veszteség lép fel. Amikor áram folyik át a tekercseken, a rézhuzalban ellenállás van, ami az elektromos energia egy részét hővé alakítja. A rézveszteség mértéke a tekercseken átfolyó áramtól és a vezeték ellenállásától függ.
A rézveszteség kiszámításának képlete a következő:
[P_{cu}=I^{2}R]
ahol (P_{cu}) a réz vesztesége wattban, (I) az áramerősség amperben, és (R) a tekercs ellenállása ohmban.
A transzformátor teljes rézveszteségének kiszámításához figyelembe kell vennie mind az elsődleges, mind a szekunder tekercset. Multiméterrel mérheti a tekercsek ellenállását, a transzformátor névleges teljesítményével és feszültségével pedig kiszámíthatja a tekercseken átfolyó áramot.
Tegyük fel például, hogy van egy 12 KV-os transzformátora, amelynek névleges teljesítménye 1000 kVA és primer feszültsége 12 kV. A primer oldalon lévő névleges áram a következő képlettel számítható ki:
[I=\frac{S}{\sqrt{3}V}]
ahol (S) a névleges teljesítmény volt - amperben, (V) a feszültség voltban.
[I=\frac{1000\times1000}{\sqrt{3}\times12000}\approx48.11A]
Ha a primer tekercs ellenállása (0,1\Omega), akkor a primer oldalon a rézveszteség:
[P_{cu1}=I^{2}R=(48,11)^{2}\times0,1\approx231,46 W]
Hasonló számítást végezhet a szekunder tekercsnél is, hogy megkapja a teljes rézveszteséget.
Vasveszteségek
A vasveszteségek, más néven magveszteségek a transzformátor magjában fordulnak elő. Ezeket a veszteségeket két fő tényező okozza: a hiszterézis és az örvényáramok.
Hiszterézis elvesztése
A hiszterézisveszteség a transzformátor magjának ismételt mágnesezése és lemágnesezése következtében elveszett energia. Amikor a váltakozó áram átfolyik a primer tekercsen, mágneses mezőt hoz létre, amely a magban lévő mágneses tartományok összehangolását és újrabeállítását okozza. Ez a folyamat energiát igényel, amely hőként disszipálódik.
A hiszterézisveszteség kiszámításának képlete a következő:
[P_{h}=k_{h}fB_{m}^{n}V]
ahol (P_{h}) a hiszterézisveszteség wattban, (k_{h}) a mag anyagától függő állandó, (f) a váltakozó áram frekvenciája hertzben, (B_{m}) a mag maximális fluxussűrűsége teslában, (n) egy állandó (általában 2)5,5 és (2)5 között van, és (V) 1 között. köbméter.
Örvényáram elvesztése
Az örvényáram-veszteség a magban indukált áramok miatt elveszett energia. Amikor a magban lévő mágneses mező megváltozik, kis áramokat, úgynevezett örvényáramot indukál a mag anyagában. Ezek az áramok körkörös pályákon haladnak, és felmelegedést okoznak a magban.
Az örvényáram-veszteség kiszámításának képlete a következő:
[P_{e}=k_{e}f^{2}B_{m}^{2}t^{2}V]
ahol (P_{e}) az örvényáram-veszteség wattban, (k_{e}) a mag anyagától függő állandó, (f) a váltakozó áram frekvenciája hertzben, (B_{m}) a maximális fluxussűrűség a magban teslában, (t) a rétegelt réteg vastagsága méterben, a mag térfogata köbméterben (V) a méterben.
A teljes vasveszteség a hiszterézisveszteség és az örvényáram-veszteség összege:
[P_{i}=P_{h}+P_{e}]
Teljes veszteségek
A transzformátor teljes vesztesége a réz veszteségek és a vasveszteségek összege:
[P_{összesen}=P_{cu}+P_{i}]
Most beszéljünk néhány gyakorlati tippről a transzformátor veszteség csökkentésére. Az egyik lehetőség a kiváló minőségű anyagok használata a tekercsekhez és a maghoz. Például a tekercseknél kisebb ellenállású réz használata csökkentheti a rézveszteségeket, míg az alacsony hiszterézis- és örvényáramveszteséggel rendelkező maganyag csökkentheti a vasveszteséget.
Egy másik módszer a transzformátor optimális terhelésen történő működtetése. A transzformátorok akkor a leghatékonyabbak, ha névleges terhelésük 50-70%-án működnek. A transzformátor nagyon alacsony vagy nagyon nagy terhelésen történő működtetése növelheti a veszteségeket.
Ha 12 KV-os transzformátort szeretne vásárolni, nézze meg nálunk12 KV transzformátoroldalon. mi is kínálunkMérőtranszformátorés33kv 11kv transzformátoropciók.
Ha bármilyen kérdése van a veszteségszámítással vagy általában a transzformátorainkkal kapcsolatban, forduljon bizalommal. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek megtalálni a legjobb választást elektromos igényeinek megfelelően. Legyen szó kisvállalkozásról vagy nagy ipari létesítményről, nálunk megtalálja a megfelelő transzformátort. Tehát ne habozzon kapcsolatba lépni velünk árajánlatért, és már ma elkezdheti az energiaköltségek megtakarítását!
Hivatkozások
- Az elektromos gépek alapjai – Stephen J. Chapman
- Energiarendszer elemzése és tervezése J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma és Thomas J. Overbye
