Transformer tab-Load tab og No-load tab
en vis mængde strøm går tabt under spændingstransformationsprocessen i en transformer. Strømmen strømmer i en transformatorvikling, og det vekslende magnetfelt i kernen bidrager til størstedelen af transformatortab. Lad os lære i detaljer, de forskellige transformator tab.
typer af transformertab
- ubelastet tab
- kernetab eller jerntab
- hysterese tab
- Hvirvelstrømstab
- omstrejfende tab
- dielektriske tab
- Kobbertab på grund af tab uden belastning
- kernetab eller jerntab
- Load tab eller kobber tab
No-Load tab
alle disse transformer tab, som altid er konstant, uanset belastningen variationer, er kendt som No-load tab. De varierer ikke alt efter belastningen på en transformer. Selv en lille reduktion i tab uden belastning kan føre til betydelige energibesparelser i store transformere.
kernetab eller jerntab
kernetab forekommer i transformatorens stålkerne på grund af den magnetiseringsstrøm, der er nødvendig for at aktivere kernen. Magnetiseringsstrømmen forbliver den samme under ingen belastning og fuld belastning. Kernetab er også kendt som jerntab i transformere. Kernetabene udgør to komponenter: hysteresetab og hvirvelstrømstab.
hysterese tab
hysterese tab det den højeste bidragyder til kernetabene. Kernen i en transformer består af ferromagnetiske materialer såsom siliciumstål. Når de placeres i et magnetfelt, orienteres molekylerne i dem mod en retning afhængigt af feltets polaritet. Men magnetfeltet produceret af en vekselstrøm varierer med en frekvens på 50 eller 60 gange. Derfor modstår molekylerne en så hurtig ændring i magnetisering. Denne modstand mod ændringen i magnetisering resulterer i energitab i form af varme i kernen. Den tabte energi på grund af hysterese er kendt som hysteresetab. Hysterese tab bestemmes af kvaliteten af stål lamineringer anvendes til kernen.
Virvelstrømstab
det vekslende magnetfelt inducerer cirkulerende strømme i hver stållaminering af kernen. Disse strømme bidrager ikke til energioverførslen mellem de primære og sekundære viklinger, men spredes som varme i kernen. De inducerede strømme er kendt som hvirvelstrømme, og strømtabet forårsaget af dem kaldes hvirvelstrømstab.
Hvirvelstrømstab i en transformer er direkte proportional med tykkelsen af lamineringerne, kvadratet af tilførselsfrekvensen og kvadratet af strømningstæthed.
omstrejfende hvirvelstrømstab
udtrykket omstrejfende hvirvelstrømstab henviser til de yderligere tab, der forekommer i transformere som et resultat af hvirvelstrømme induceret i metalliske dele af en transformer undtagen transformerkernen. Det inkluderer virvelstrømstab i kerneklemmer, bolte, transformertank og endda transformatorviklinger selv.
dielektriske tab
en vis mængde strøm går tabt i isoleringsmaterialerne, især i transformerolien.
hysteresetab og hvirvelstrømstab tegner sig tilsammen for 90% af tab uden belastning, mens omstrejfende hvirvelstrømstab, dielektriske tab og kobbertab på grund af tab uden belastning tegner sig for de resterende 10%.
kobbertabet på grund af strøm uden belastning er lille og følgelig ofte forsømt. Tab uden belastning afhænger primært af spænding og frekvens, så under driftsforhold varierer de kun lidt med systemvariationer. Transformatorens ubelastede tab kan reduceres ved at bygge kernen ved hjælp af højkvalitets magnetiske stålkernematerialer og optimere kernedimensionerne.
belastningstab eller Kobbertab (I2R-tab)
belastningstab eller kobbertab forekommer i transformatorernes primære og sekundære spoler, er resultatet af spolemodstand. Det er belastningsafhængigt. Det er proportional med kvadratet af strøm og modstand af spolerne. Det er også kendt som I2R tab.
lad Ip og Rp være henholdsvis den primære strøm-og spolemodstand, og Is og Rs er henholdsvis den primære strøm-og spolemodstand. Derefter gives totalen af
Total kobbertab = Ip2Rp + Is2Rs
da kobbertabene afhænger af spolemodstanden, er det nødvendigt at dimensionere spolelederne korrekt for at begrænse spolemodstanden.
Transformer tab kan reduceres ved omhyggelig design og korrekt dimensionering af dens komponenter. Strømtab i en transformer er uundgåelig. Selv en energisk transformer, men ikke forbundet med belastning, spilder noget energi i form af tab uden belastning. Det samlede tab af effekt i en transformer er givet ved følgende formel.
samlede transformatortab = kernetab + Kobbertab
kernetabene og kobbertabene kan bestemmes ved at udføre åbne kredsløbs-og kortslutningstest i en transformer.
Lær mere: åben kredsløbstest & Kortslutningstest i transformatorer