Кои се загубите на трансформаторот?

Загубите кај енергетскиот трансформатор главно вклучуваат загуби на бакар и железо. Ова е така бидејќи секоја електрична опрема ќе произведе загуби за време на долг период на работа, а енергетските трансформатори не се исклучок.

Што е оштетување на железото?

За разлика од загубата на бакар, загубата на железо кај трансформаторот е независна од фактори како што се намотките и големината на струјата. Од гледна точка на името, оштетувањето од железо е тесно поврзано со железото, бидејќи се произведува од железното јадро. Загубата на железо кај трансформаторот е позната и како „загуба без оптоварување“, што е затоа што загубата на железо секогаш постои во трансформаторот, без разлика дали е со целосно оптоварување или нула оптоварување, и припаѓа на фиксна загуба на трансформаторот. Сепак, за време на процесот на оптоварување, загубата на моќност ќе се намали со намалувањето на јачината на електричното поле.

Класификација на загубата на железо во трансформаторот

Загубата на железо на трансформаторот е поделена на хистерезисна загуба и загуба од вртложни струи.

Губење на хистерезис

Принципот на работа на трансформаторот се базира на принципот на електромагнетна индукција за да се постигне зголемување и пад на напонот и промени на струјата. Магнетниот флукс во трансформаторот тече низ железното јадро. Железното јадро има магнетен отпор кон магнетниот флукс, исто како што спроводникот има отпор кон струјата. Слично на тоа, ќе се генерира и топлина, а оваа загуба се нарекува „хистерезис загуба“.

Загуба на вртложни струи

Кога струја се применува на примарната намотка на трансформаторот, магнетниот флукс генериран од намотката тече во железното јадро. Бидејќи самото јадро е спроводник, електричен потенцијал се индуцира во рамнина нормална на линијата на магнетното поле. Овој потенцијал создава затворена јамка во пресекот на јадрото, што пак генерира електрична струја. Оваа струја се однесува како ротирачки вртлог, па оттука и името „вртлог“. Загубата предизвикана од вртложни струи се нарекува „загуба од вртложни струи“. Бидејќи јадрото создава вртложни струи, тоа е претворено во тенок лист. Бидејќи колку е потенко јадрото, толку е поголем отпорот, толку е помала струјата.

Влијателни фактори на губење на железо во трансформаторот

• Работен напон и фреквенција: Загубите на железо се поврзани со работниот напон и фреквенцијата на трансформаторот бидејќи овие фактори влијаат на јачината на магнетното поле и хистерезисот во јадрото.
• Материјал на јадрото: Хистерезисните својства на јадрото ќе влијаат на големината на загубата на железо. Ако јадрото не е добро избрано, загубата на хистерезис ќе се зголеми.
• Процес на производство: Процесот на производство на трансформаторот, исто така, има одредено влијание врз загубата на железо. На пример, методот на ламинирање на јадрото, третманот на изолацијата итн. ќе влијаат на големината на загубата на железо.

Како да се намали загубата на железо во трансформаторот?

• Изберете висококвалитетен материјал за железно јадро: Изборот на материјал за железно јадро со мала хистерезисна загуба може да ја намали загубата на железо на трансформаторот.
• Оптимизирајте го процесот на производство: Намалете ја загубата на железо со подобрување на методот на ламинирање на јадрото, третманот на изолација и другите процеси на производство.
• Разумен дизајн: Во фазата на дизајнирање на трансформаторот, загубите на железо се намалуваат со оптимизирање на структурниот дизајн и изборот на параметри.

Губење на бакар

Бакарот игра важна улога во трансформаторите. Бакарните жици обично се користат во намотките на трансформаторите. „Загубата на бакар“ во трансформаторот е загубата предизвикана од бакарните жици. „Загубата на бакар“ на трансформаторот се нарекува и загуба на оптоварување. Таканаречената загуба на оптоварување е променлива загуба и промени.

Се менува со промената на струјата, загубата на бакар (губење на оптоварување) е променлива загуба, а воедно е и главната загуба при работата на трансформаторот.

Влијателни фактори на загубата на бакар во трансформаторот

• Големина на струјата: Како што споменавме погоре, загубата на бакар е пропорционална на квадратот на струјата, па затоа големината на струјата е клучен фактор што влијае на загубата на бакар.
• Отпорност на намотката: Отпорноста на намотката директно влијае на загубата на бакар. Колку е поголем отпорот, толку е поголема загубата на бакар.
• Број на слоеви на намотки: Колку повеќе слоеви на намотки има, толку е подолг патот низ кој тече струјата во намотката, а отпорот соодветно ќе се зголеми, што резултира со зголемени загуби на бакар.
• Фреквенција на вклучување: Ефектот на фреквенцијата на вклучување врз загубата на бакар во трансформаторот е директно поврзан со дистрибутивните параметри и карактеристиките на оптоварувањето на трансформаторот. Кога карактеристиките на оптоварувањето и дистрибутивните параметри се индуктивни, загубата на бакар се намалува со зголемувањето на фреквенцијата на вклучување; кога се капацитивни, загубата на бакар се зголемува со зголемувањето на фреквенцијата на вклучување.
• Влијание на температурата: Загубите на оптоварување се исто така под влијание на температурата на трансформаторот. Во исто време, флуксот на истекување предизвикан од струјата на оптоварување ќе произведе загуби од вртложни струи во намотката и загуби од скитање во металните делови надвор од намотката.

Како да се намали загубата на бакар во трансформаторот?

• Зголемете ја пресечната површина на намотката на трансформаторот: намалете го отпорот на проводникот, со што ефикасно ќе се намали загубата на бакар на трансформаторот.
• Користете висококвалитетни спроводни материјали: како што се бакарна фолија или алуминиумска фолија за да го намалите отпорот на намотките.
• Намалете го времето на работа при лесно оптоварување на трансформаторот: Ограничувањето на пропорцијата на времето на работа при лесно оптоварување на трансформаторот ќе помогне да се намалат загубите на бакар во трансформаторот.