12月 11, 2021

変圧器の損失-負荷損失および正価格販売損失

変圧器の電圧変換プロセス中にある程度の電力が失われます。 変圧器の巻線に電流が流れ、コア内の交番磁界が変圧器の損失の大部分に寄与します。 のは、詳細に様々な変圧器の損失を学びましょう。

トランス損失の種類

  • 無負荷損失
    • コア損失または鉄損失
      • ヒステリシス損失
      • 渦電流損失
    • 浮遊損失
    • 誘電損失
    • 無負荷損失による銅損
  • 負荷損失または銅損失

無負荷損失

負荷変動にかかわらず常に一定のトランス損失はすべて無負荷損失と呼ばれます。 それらは変圧器の負荷に従って変わりません。 正価格販売損失の小さい減少は大きい変圧器の重要な省エネをもたらす場合がある。

コア損失または鉄損

コア損失は、コアに通電するために必要な磁化電流により、変圧器の鋼コアに発生します。 磁化の流れは正価格販売の間に同じにおよび満載残ります。 コア損失は、変圧器の鉄損としても知られています。 コア損失はヒステリシス損失と渦電流損失の二つの成分を構成しています。

ヒステリシス損失

ヒステリシス損失コア損失の最大の原因となります。 変圧器のコアは、シリコン鋼などの強磁性材料で構成されています。 磁場中に配置すると、それらの中の分子は、磁場の極性に応じて一方向に配向する。 しかし、交流によって生成される磁場は、50hzまたは60hzの周波数で変化する。 したがって、分子はこのような急速な磁化変化に抵抗する。 磁化の変化に対するこの抵抗は、コア内の熱の形でエネルギー損失をもたらす。 ヒステリシスによって失われるエネルギーは、ヒステリシス損失として知られています。 ヒステリシスの損失は中心に使用する鋼鉄ラミネーションの等級によって定められます。

トランス損失-コア損失-ヒステリシス損失

渦電流損失

交流磁界は、コアの各鋼積層に循環電流を誘導します。 これらの電流は、一次巻線と二次巻線との間のエネルギー移動には寄与しませんが、コア内の熱として放散されます。 誘導電流は渦電流として知られており、それらによって引き起こされる電力損失は渦電流損失と呼ばれています。

変圧器の渦電流損失は、ラミネートの厚さ、供給周波数の2乗、磁束密度の2乗に正比例します。

漂遊渦電流損失

漂遊渦電流損失とは、変圧器コアを除く変圧器の金属部分に誘起される渦電流の結果として変圧器に発生する追加損失を指します。 それは中心クランプ、ボルト、変圧器タンクおよび変圧器の巻上げ自体に渦電流の損失を含んでいます。

誘電損失

絶縁材料、特に変圧器油ではある程度の電力が失われます。

ヒステリシス損失と渦電流損失が無負荷損失の90%を占め、残りの10%は浮遊渦電流損失、誘電損失、無負荷損失による銅損失を占めています。

無負荷電流による銅損は小さく、そのため無視されることがよくあります。 無負荷損失は主に電圧と周波数に依存するため、動作条件下ではシステムの変動によってわずかに変化します。 変圧器の無負荷損失は高級な磁気鋼鉄中心材料を使用して中心を造り、中心次元を最大限に活用することによって減らすことができます。

負荷損失または銅損失(I2R損失)

負荷損失または銅損失は、変圧器の一次および二次コイルに発生し、コイル抵抗の結果です。 これは負荷に依存します。 これは、コイルの電流と抵抗の2乗に比例します。 これはI2R損失としても知られています。

IpとRpをそれぞれ一次電流とコイル抵抗とし、IsとRsをそれぞれ一次電流とコイル抵抗とする。 次に、合計は

合計銅損失=Ip2Rp+Is2Rs

銅損失はコイル抵抗に依存するため、コイル抵抗を制限するためにコイル導体を適切にサイズ設定する必要があ

変圧器の損失は、慎重な設計と部品の適切なサイジングによって低減することができます。 変圧器の電力損失は避けられません。 通電された変圧器であっても、負荷に接続されていない場合でも、無負荷損失の形でいくらかのエネルギーを無駄にします。 変圧器の電力総損失は、次の式で与えられます。

トランス全体の損失=コア損失+銅損失

トランスで開回路および短絡試験を行うことにより、コア損失および銅損失を決定することができます。

詳細:開路試験&変圧器の短絡試験

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