Οποιοσδήποτε ηλεκτρικός εξοπλισμός θα αντιμετωπίσει απώλειες κατά τη διάρκεια της μακροπρόθεσμης λειτουργίας και οι μετασχηματιστές ισχύος δεν αποτελούν εξαίρεση. Στις απώλειες ενός μετασχηματιστή ισχύος, χωρίζονται κυρίως σε δύο μέρη: απώλεια χαλκού και απώλεια σιδήρου.
Απώλεια χαλκού
Ορισμός και αρχή
Ο χαλκός διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε έναν μετασχηματιστή. Οι περιελίξεις ενός μετασχηματιστή χρησιμοποιούν συνήθως καλώδια χαλκού και η "απώλεια χαλκού" στον μετασχηματιστή είναι η απώλεια που παράγεται από τα καλώδια χαλκού. Η "απώλεια χαλκού" ενός μετασχηματιστή ονομάζεται επίσης απώλεια φορτίου. Η λεγόμενη απώλεια φορτίου είναι μια μεταβλητή απώλεια και είναι μεταβλητή. Όταν ο μετασχηματιστής λειτουργεί υπό φορτίο, υπάρχει αντίσταση όταν το ρεύμα διέρχεται από το καλώδιο, με αποτέλεσμα την απώλεια αντίστασης. Σύμφωνα με τον νόμο του Joule, όταν το ρεύμα περνάει από αυτή την αντίσταση, θα δημιουργηθεί η θερμότητα Joule, και όσο μεγαλύτερη είναι το ρεύμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια ισχύος. Επομένως, η απώλεια αντίστασης είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του ρεύματος και δεν έχει καμία σχέση με την τάση. Είναι ακριβώς επειδή αλλάζει με το μέγεθος του ρεύματος ότι η απώλεια χαλκού (απώλεια φορτίου) είναι μια μεταβλητή απώλεια και είναι επίσης η κύρια απώλεια κατά τη λειτουργία του μετασχηματιστή.
Παράγοντες επιρροής
Τρέχον μέγεθος: Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η απώλεια χαλκού είναι ανάλογη προς το τετράγωνο του ρεύματος, οπότε το μέγεθος του ρεύματος είναι ένας βασικός παράγοντας που επηρεάζει την απώλεια χαλκού.
Αντίσταση περιέλιξης: Η αντίσταση της περιέλιξης επηρεάζει άμεσα την απώλεια χαλκού. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο υψηλότερη είναι η απώλεια χαλκού.
Αριθμός στρωμάτων πηνίων: Όσο περισσότερο ο αριθμός των στρωμάτων των πηνίων, τόσο μεγαλύτερη είναι η διαδρομή για το ρεύμα να ρέει στην περιέλιξη και η αντίσταση θα αυξηθεί ανάλογα, με αποτέλεσμα την αύξηση της απώλειας χαλκού.
Συχνότητα μεταγωγής: Η επίδραση της συχνότητας μεταγωγής στην απώλεια χαλκού του μετασχηματιστή σχετίζεται άμεσα με τις κατανεμημένες παραμέτρους του μετασχηματιστή και τα χαρακτηριστικά φορτίου. Όταν τα χαρακτηριστικά φορτίου και οι κατανεμημένες παράμετροι εμφανίζουν μαζί ένα επαγωγικό χαρακτηριστικό, η απώλεια χαλκού μειώνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα μεταγωγής. Όταν μαζί παρουσιάζουν ένα χωρητικό χαρακτηριστικό, η απώλεια χαλκού αυξάνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα μεταγωγής.
Επίδραση θερμοκρασίας: Η απώλεια φορτίου επηρεάζεται επίσης από τη θερμοκρασία του μετασχηματιστή. Ταυτόχρονα, η μαγνητική ροή διαρροής που προκαλείται από το ρεύμα φορτίου θα δημιουργήσει απώλεια ρεύματος Eddy στην περιέλιξη και την αδέσποτη απώλεια στα μεταλλικά μέρη έξω από την περιέλιξη.
Μεθόδους υπολογισμού
Υπάρχουν δύο τύποι υπολογισμού:
Τύπος βασισμένη σε ονομαστικό ρεύμα και αντίσταση:
Απώλεια χαλκού (μονάδα: kw)=i² × rc × Δt
Όπου το I είναι το ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή, το RC είναι η αντίσταση του καλωδίου χαλκού και το ΔT είναι ο χρόνος λειτουργίας του μετασχηματιστή.
Τύπος βασισμένη στην ονομαστική ρεύμα και την ολική αντίσταση στο χαλκό:
Απώλεια χαλκού=i² × r
Όπου αντιπροσωπεύει το ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή και το R αντιπροσωπεύει τη συνολική αντίσταση του χαλκού του μετασχηματιστή.
Η συνολική αντίσταση χαλκού R του μετασχηματιστή μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:
R = (R1 + R2) / 2
Όπου το R1 αντιπροσωπεύει την αντίσταση του χαλκού στην κύρια πλευρά του μετασχηματιστή και το R2 αντιπροσωπεύει την αντίσταση του χαλκού στη δευτερεύουσα πλευρά του μετασχηματιστή.
Μέθοδοι για τη μείωση της απώλειας χαλκού
Αυξήστε την περιοχή εγκάρσιας τομής της περιέλιξης του μετασχηματιστή: μειώστε την αντίσταση του αγωγού, μειώνοντας έτσι την απώλεια χαλκού του μετασχηματιστή.
Χρησιμοποιήστε υλικά αγωγού υψηλής ποιότητας: όπως το φύλλο χαλκού ή το αλουμινόχαρτο για να μειώσετε την αντίσταση της περιέλιξης.
Μειώστε τον χρόνο λειτουργίας του μετασχηματιστή: Περιορισμός του ποσοστού του χρόνου λειτουργίας του φορτίου φωτός του μετασχηματιστή είναι ευεργετική για τη μείωση της απώλειας χαλκού του μετασχηματιστή.
Τμήμα CTA (Βελτίωση του ρυθμού μετατροπής):
📞 Αποκτήστε τις αποκλειστικές λύσεις για τις αγορές της Νότιας Αμερικής και της Αφρικής
Email:jsm687254@gmail.com
Συμβουλευτείτε τους μηχανικούς μέσω του WhatsApp: +86 15706806907 (συνδεδεμένο με το εγχειρίδιο προϊόντος PDF)