Enhver form for elektrisk udstyr vil opleve tab under langvarig drift, og strømtransformatorer er ingen undtagelse. I tab af effekttransformatorer er de hovedsageligt opdelt i to dele: kobbertab og jerntab.
Kobbertab
Definition og princip
Kobber spiller en vigtig rolle i transformere. Viklingerne af transformere bruger normalt kobberledninger, og "kobbertab" i transformeren er det tab, der genereres af kobbertrådene. "Kobbertab" af en transformer er også kendt som belastningstabet. Det såkaldte belastningstab er et variabelt tab, og det ændrer sig. Når transformeren fungerer under belastning, er der modstand, når strømmen passerer gennem ledningerne, hvilket resulterer i modstandstab. I henhold til Joules lov, når strømmen passerer gennem denne modstand, genereres joulevarme, og jo større er strømmen, jo større er strømtabet. Således er modstandstabet proportionalt med kvadratet på strømmen og har intet at gøre med spændingen. Netop fordi det ændrer sig med størrelsen af strømmen, er kobbertabet (belastningstab) et variabelt tab, og det er også det største tab under transformerens drift.
Påvirkende faktorer
Aktuel størrelse: Som nævnt ovenfor er kobbertabet proportionalt med kvadratet for strømmen, så størrelsen af strømmen er en nøglefaktor, der påvirker kobbertabet.
Viklingsmodstand: Modstanden for viklingen påvirker direkte kobbertabet. Jo større modstanden er, jo højere er kobbertabet.
Antal spirallag: Jo mere antallet af spirallag, jo længere er stien for strømmen til at strømme i viklingen, og modstanden vil også stige i overensstemmelse hermed, hvilket resulterer i en stigning i kobbertab.
Skiftfrekvens: Indflydelsen af skiftfrekvensen på kobbertabet af transformeren er direkte relateret til distributionsparametrene for transformeren og belastningsegenskaberne. Når belastningskarakteristika og distributionsparametre sammen udviser en induktiv egenskab, falder kobbertabet, når skiftfrekvensen øges; Når de sammen udviser en kapacitiv egenskab, øges kobbertabet, når skiftfrekvensen øges.
Temperaturpåvirkning: Belastningstabet påvirkes også af transformerens temperatur. På samme tid genererer lækagemagnetisk flux forårsaget af belastningsstrømmen hvirvelstrømtab i viklingen og omstrejfende tab i metaldelene uden for viklingen.
Beregningsmetode
Der er to beregningsformler:
Formel baseret på nominel strøm og modstand:
Kobbertab (enhed: KW)=i² × Rc × ΔT
Hvor jeg er den nominelle strøm af transformeren, er RC modstanden for kobbertråden, og ΔT er driftstiden for transformeren.
Formel baseret på nominel strøm og total kobbermodstand: kobbertab=I² × R
Hvor jeg repræsenterer den nominelle strøm af transformeren, og R repræsenterer transformerens samlede kobbermodstand. Transformatorens samlede kobberresistens R beregnes efter følgende formel:
R = (R1 + R2) / 2
Hvor R1 repræsenterer transformerens primære sidekobberresistens, og R2 repræsenterer transformerens sekundære sidekobbermodstand.
Metoder til at reducere kobbertab
Forøg tværsnitsarealet for transformerviklingen: Reducer ledermodstanden og reducerer derved effektivt kobbertabet af transformeren.
Brug dirigentmaterialer af høj kvalitet: såsom kobberfolie eller aluminiumsfolie for at reducere viklingsmodstanden.
Reducer transformerens lysbelastningstid: Begrænsning af andelen af transformerens lysbelastningstid er fordelagtigt for at reducere kobbertabet af transformeren.
Jerntab
Definition og princip
Forskellige fra kobbertabet har jerntabet af transformeren intet at gøre med faktorer såsom viklingen og størrelsen af strømmen. Som navnet antyder er jerntabet relateret til jern, og det genereres af jernkernen. Jerntabet af transformeren er også kendt som "ikke-belastningstab", fordi det findes i både fuldbelastnings- og nulbelastningstilstandene i transformeren og er et fast tab af transformeren. I belastningen vil strømtabet imidlertid falde, når den elektriske feltstyrke falder.
Klassifikation
Jerntabet af transformeren er opdelt i hysteresetab og hvirvelstrømtab.
● Hysteresetab Arbejdsprincippet for transformeren er baseret på princippet om elektromagnetisk induktion for at opnå spændingstransformation og strømændring. Den magnetiske flux i transformeren strømmer på jernkernen. Jernkernen har magnetisk modstand mod den magnetiske flux, ligesom en leder har modstand mod strømmen, og varme vil også blive genereret. Et sådant tab kaldes "hysteresetab".
● Eddy Current -tab efter den primære vikling af transformeren er energisk, den magnetiske flux genereret af spolestrømmene i jernkernen. Da selve jernkernen også er en leder, genereres en induceret elektromotorisk kraft på planet vinkelret på magnetfeltlinjerne. Denne elektromotoriske kraft danner en lukket sløjfe på tværsnittet af jernkernen og genererer en strøm, som er som en hvirvel, så den kaldes en "hvirvelstrøm". Tabet genereret af denne hvirvelstrøm kaldes "hvirvelstrømtab". Det er netop fordi jernkernen vil generere hvirvelstrømme, at den er gjort til tynde lagner, fordi jo tyndere det er, jo større er modstanden og jo mindre strømmen.
Påvirkende faktorer
Driftsspænding og hyppighed: Jerntabet er relateret til driftsspændingen og hyppigheden af transformeren, fordi disse faktorer vil påvirke magnetfeltstyrken og hysteresefænomenet i jernkernen.
Jernkernermateriale: Hystereseegenskaberne for jernkernematerialet vil påvirke størrelsen af jerntabet. Hvis det valgte jernkernemateriale ikke er godt, vil hysteresetabet stige.
Fremstillingsproces: Transformatorens fremstillingsproces har også en vis indflydelse på jerntabet. For eksempel vil lamineringsmetoden for jernkernen, isoleringsbehandling osv. Alle påvirke størrelsen af jerntabet.
Beregningsmetode
Formel baseret på nominel strøm og hysterese og modstandstab:
Jerntab (enhed: Kva)=i² × (RM + RA)
Hvor jeg er den nominelle strøm af transformeren, er RM hysteresetabet af jernkernen, og RA er modstandstabet af jernkernen.
Formel baseret på en konstant, magnetisk fluxdensitet og driftsfrekvens:
P _ jern=kf × (Bm)^2 × f
Hvor p _ jern er jerntabet, er KF en konstant, BM er den magnetiske fluxdensitet, og F er driftsfrekvensen for transformeren.
Metoder til at reducere jerntab
Vælg jernkernematerialer af høj kvalitet: Vælg jernkernematerialer med tab af små hysterese, hvilket kan reducere jerntabet af transformeren.
Optimer fremstillingsprocessen: Reducer jerntabet ved at forbedre lamineringsmetoden for jernkernen, isoleringsbehandling og andre fremstillingsprocesser.
Rimelig design: Under transformerens designstadium skal du reducere jerntabet ved at optimere det strukturelle design og parametervalg.
CTA -sektion (forbedring af konverteringsfrekvensen):
📞 Få de eksklusive løsninger til de sydamerikanske og afrikanske markeder nu
Email:jsm687254@gmail.com
Consult Engineers via WhatsApp: +86 15706806907 (vedhæftet med produktmanual PDF)