perdas Do Transformador-perdas de carga e perdas sem carga
alguma quantidade de energia é perdida durante o processo de transformação de tensão em um transformador. A corrente flui em um enrolamento do transformador e o campo magnético alternado no núcleo contribui para a maioria das perdas do transformador. Vamos aprender em detalhes, as várias perdas de transformadores.
Tipos de perdas do transformador
- Não-perdas de Carga
- Núcleo de prejuízos ou perdas ferro
- Histerese perda
- perda por correntes Parasitas
- Vadios perdas
- Perdas Dielétricas
- perda de Cobre, devido à não-perdas de carga
- Núcleo de prejuízos ou perdas ferro
- de perda de Carga ou perda de Cobre
Não-perdas de Carga
Todos aqueles perdas do transformador, que são sempre constante, independente das variações de carga, são conhecidos como Não-perdas de carga. Eles não variam de acordo com o carregamento em um transformador. Mesmo uma pequena redução nas perdas sem carga pode levar a economias significativas de energia em grandes transformadores.
perdas de núcleo ou perdas de ferro
perdas de núcleo ocorrem no núcleo de aço do transformador devido à corrente de magnetização necessária para energizar o núcleo. A corrente de magnetização permanece a mesma durante sem carga e carga total. As perdas de núcleo também são conhecidas como perdas de ferro em transformadores. As perdas centrais constituem dois componentes: perdas de histerese e Perdas de correntes parasitas.
perdas de histerese
perda de histerese é o maior contribuinte para as perdas principais. O núcleo de um transformador é composto de materiais ferromagnéticos, como o aço silício. Quando colocado em um campo magnético, as moléculas nelas orientadas para uma direção dependendo da polaridade do campo. Mas o campo magnético produzido por uma corrente alternada varia a uma frequência de 50Hz ou 60Hz. Portanto, as moléculas resistem a uma mudança tão rápida na magnetização. Essa resistência à mudança na magnetização resulta em perda de energia na forma de calor no núcleo. A energia perdida devido à histerese é conhecida como perda de histerese. A perda de histerese é determinada pelo grau de laminações de aço usadas para o núcleo.
Eddy perda de corrente
O campo magnético alternado induz correntes circulantes em cada laminação de aço do núcleo. Essas correntes não contribuem para a transferência de energia entre os enrolamentos primário e secundário, mas são dissipadas como calor no núcleo. As correntes induzidas são conhecidas como correntes parasitas e a perda de energia causada por elas é chamada de perda de corrente parasita.
a perda de corrente parasita em um transformador é diretamente proporcional à espessura das laminações, quadrado da frequência de fornecimento e quadrado da densidade de fluxo.
Dispersos por correntes parasitas perda
O termo dispersos por correntes parasitas perdas se referem a perdas adicionais ocorridos em transformadores, como resultado de correntes parasitas induzidas em peças metálicas de um transformador excluindo o transformador de núcleo. Isso inclui as perdas de corrente parasita em grampos de núcleo, parafusos, tanque de transformador e até mesmo enrolamentos de transformador em si.
perdas dielétricas
alguma quantidade de energia é perdida nos materiais isolantes, especialmente no óleo do transformador.
a perda de histerese e a perda de correntes parasitas juntas representam 90% das perdas sem carga, enquanto as perdas de correntes parasitas, perdas dielétricas e perda de cobre devido a perdas sem carga representam os 10% restantes.
a perda de cobre devido à corrente sem carga é pequena e, consequentemente, muitas vezes negligenciada. As perdas sem carga dependem principalmente da tensão e da frequência, portanto, em condições operacionais, elas variam apenas ligeiramente com as variações do sistema. As perdas da Nenhum-carga do transformador podem ser reduzidas construindo o núcleo usando materiais de aço magnéticos de primeira qualidade do núcleo e aperfeiçoando as dimensões do núcleo.
perda de carga ou perda de cobre (perda I2R)
perda de carga ou perda de cobre ocorre nas bobinas primárias e secundárias dos transformadores, é o resultado da resistência da bobina. É dependente da carga. É proporcional ao quadrado de corrente e resistência das bobinas. Também é conhecido como perda I2R.
deixe Ip e Rp serem a corrente primária e a resistência da bobina, respectivamente, e Is e Rs sejam a corrente primária e a resistência da bobina, respectivamente. Em seguida, o total é dado por
perda total de cobre = Ip2Rp + Is2Rs
como as perdas de cobre dependem da resistência da bobina, é necessário dimensionar adequadamente os condutores da bobina para limitar a resistência da bobina.
as perdas do transformador podem ser reduzidas pelo design cuidadoso e pelo dimensionamento adequado de seus componentes. A perda de energia em um transformador é inevitável. Mesmo um transformador energizado, mas não conectado à carga, desperdiça alguma energia na forma de Perdas sem carga. A perda total de energia em um transformador é dada pela seguinte fórmula.
perdas totais do transformador = perdas do núcleo + perdas de cobre
as perdas do núcleo e as perdas de cobre podem ser determinadas realizando testes de circuito aberto e curto-circuito em um transformador.
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