• Articles
• admin

o anumită cantitate de energie se pierde în timpul procesului de transformare a tensiunii într-un transformator. Curentul curge într-o înfășurare a transformatorului și câmpul magnetic alternativ din miez contribuie la majoritatea pierderilor transformatorului. Să învățăm în detaliu, diferitele pierderi de transformator.

tipuri de pierderi de transformator

• pierderi fără sarcină
  • pierderi de bază sau pierderi de fier
    • pierderi de histerezis
    • pierderi de curent turbionar
  • pierderi rătăcite
  • pierderi dielectrice
  • pierderi de cupru din cauza pierderilor fără sarcină
• pierderi de sarcină sau pierderi de cupru

pierderi fără sarcină

toate acele pierderi de transformator care sunt întotdeauna constante, indiferent de variațiile de sarcină, sunt cunoscute sub numele de pierderi fără sarcină. Acestea nu variază în funcție de încărcarea pe un transformator. Chiar și o mică reducere a pierderilor fără sarcină poate duce la economii semnificative de energie în transformatoarele mari.

pierderi de bază sau pierderi de fier

pierderi de bază apar în miezul de oțel al transformatorului datorită curentului de magnetizare necesar pentru a energiza miezul. Curentul de magnetizare rămâne același în timpul încărcării fără sarcină și încărcare completă. Pierderile de bază sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de pierderi de fier în transformatoare. Pierderile de bază constituie două componente: pierderi de histerezis și pierderi de curent turbionar.

pierderi de histerezis

pierderi de histerezis este cel mai mare contribuitor la pierderile de bază. Miezul unui transformator este alcătuit din materiale feromagnetice, cum ar fi oțelul siliconic. Când locul într-un câmp magnetic, moleculele din ele orientate spre o direcție în funcție de polaritatea câmpului. Dar câmpul magnetic produs de un curent alternativ variază la o frecvență de 50 Hz sau 60 Hz. Prin urmare, moleculele rezistă unei astfel de schimbări rapide în magnetizare. Această rezistență la schimbarea magnetizării are ca rezultat pierderea de energie sub formă de călduri în miez. Energia pierdută din cauza histerezisului este cunoscută sub numele de pierdere de histerezis. Pierderea histerezisului este determinată de gradul de laminare a oțelului utilizat pentru miez.

pierderea curentului turbionar

câmpul magnetic alternativ induce curenți circulanți în fiecare laminare din oțel a miezului. Acești curenți nu contribuie la transferul de energie între înfășurările primare și secundare, ci sunt disipați ca căldură în miez. Curenții induși sunt cunoscuți sub numele de curenți turbionari, iar pierderea de putere cauzată de aceștia se numește pierdere de curent turbionar.

pierderea curentului turbionar într-un transformator este direct proporțională cu grosimea laminărilor, pătratul frecvenței de alimentare și pătratul densității fluxului.

pierderi de curent turbionar

termenul pierderi de curent turbionar se referă la pierderile suplimentare care apar în transformatoare ca urmare a curenților turbionari induși în părțile metalice ale unui transformator, cu excepția miezului transformatorului. Aceasta include pierderile de curent turbionar în cleme de bază, șuruburi, rezervor transformator și chiar înfășurări transformator în sine.

pierderi dielectrice

o anumită cantitate de energie se pierde în materialele izolante, în special în uleiul de transformator.

pierderile de histerezis și pierderile de curent turbionar reprezintă împreună 90% din pierderile fără sarcină, în timp ce pierderile de curent turbionar, pierderile dielectrice și pierderile de cupru datorate pierderilor fără sarcină reprezintă restul de 10%.

pierderea de cupru datorată curentului fără sarcină este mică și, prin urmare, adesea neglijată. Pierderile fără sarcină depind în primul rând de tensiune și frecvență, astfel încât în condiții de funcționare, acestea variază doar ușor cu variațiile sistemului. Pierderile fără sarcină ale transformatorului pot fi reduse prin construirea miezului folosind materiale de miez din oțel magnetic de înaltă calitate și optimizarea dimensiunilor miezului.

pierderea de sarcină sau pierderea de cupru (pierderea I2R)

pierderea de sarcină sau pierderea de cupru are loc în bobinele primare și secundare ale transformatoarelor, este rezultatul rezistenței bobinei. Este dependentă de sarcină. Este proporțional cu pătratul curentului și rezistența bobinelor. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de pierdere I2R.

fie ca Ip și Rp să fie curentul primar și respectiv rezistența bobinei, iar Is și Rs să fie curentul primar și respectiv rezistența bobinei. Apoi totalul este dat de

pierderea totală de cupru = Ip2Rp + Is2Rs

deoarece pierderile de cupru depind de rezistența bobinei, este necesar să dimensionați corect conductorii bobinei pentru a limita rezistența bobinei.

pierderile transformatorului pot fi reduse prin proiectarea atentă și dimensionarea corectă a componentelor sale. Pierderea de energie într-un transformator este inevitabilă. Chiar și un transformator energizat, dar care nu este conectat la sarcină, risipește o anumită energie sub formă de pierderi fără sarcină. Pierderea totală de putere într-un transformator este dată de următoarea formulă.

pierderi totale ale transformatorului = pierderi de bază + pierderi de cupru

pierderile de bază și pierderile de cupru pot fi determinate prin efectuarea testelor de circuit deschis și scurtcircuit într-un transformator.

Aflați mai multe: test de circuit deschis & test de scurtcircuit în transformatoare