A veszteségek és a hatékonyság a transzformátor
Transzformátor -staticheskoe elektromágneses eszköz, amely egyetlen forgó alkatrészek, és ezért mechanikusan-nek veszteségeket. Minden veszteség a transzformátor - az aktív teljesítmény veszteség előforduló mágneses rendszer, tekercsek és más a transzformátor különböző üzemmódokban. Ras keresni ezeket a veszteségeket.
Üresjárati veszteség. Láttuk, hogy az alapjárati fogyasztás transzformátor aktív energiafogyasztása etsya csak a veszteségeket bevonat az acél mag és az elsődleges sósavat tekercseléssel üresjárati áram (I 2. r1) - származó veszteségek ezt az igát, a továbbiakban mágneses és jelöli-oldott PM. A teljes veszteség üresjárat (nomi-onal primer feszültség és frekvencia) nevezzük veszteséges alapjárat és Ro jelölik:
ahol R1 - aktív ellenállását a primer tekercs.
A jellemzője üresjárati veszteség az állandóság és a függetlenség a rezsim a transzformátor terhelést. Action-CIÓ, I0 üresjárati áram határozza meg a geometriai összege a mágnesező és aktív elemeket (lásd. Ábra. 6.). Inam jelenlegi termel main stream Fo. és az aktív komponens Ia felvette etsya csak a veszteségeket az acél a hiszterézis és örvényáramok. Mágneses fluxus Fo. hoztunk létre állandó marad, nem számít, milyen változatos terhelési viszonyok (I1 és I2) a transzformátor. Követi-szekvenciát, és a jelenlegi Inam változatlan marad semmilyen terhelést.
Az aktív komponens függ csak a mágneses veszteség a mágneses kör és tette egy adott acélfajta (névleges primer feszültség és frekvencia), szintén változatlan. Természetesen a veszteségeket a primer tekercse az áram I0 változatlan marad.
Így a névleges primer feszültség és az egyszerűség cha-terhelési veszteségeket Po állandó és nem függ a terhelés a transzformátor.
Jelentős veszteségeket a tekercsekben. Ahogy azt találtuk a befogadás-SRI terhelést a primer tekercs a másodlagos elektromágneses nyomatékot; a szekunder tekercsben folyó I2 megjelenik; egyidejűleg történik a primer tekercs áram I1 Koto-Ing közvetlenül függ a terhelés, azaz. e. I2 a jelenlegi. Amikor ez az erő elvész a tekercsek arányos quad-ratam áramok és ellenállások a primer és szekunder tekercsek
ahol I1 és I2 - terhelési áramok; r1 és r2 - az ellenállás-nek tekercsek.
Természetesen a veszteség Rnagr közvetlenül függ a vezető-soraiban a szükséges energiát a fogyasztóhoz. Így, ha bármikor a fogyasztás 0,7 névleges, t. E. áramokat egyenlő a névleges értékek 0,7, a veszteség készítmény lyat 0,7-2 = 0,49, vagy csak a fele a kiszámított névleges üzemmódban . És mivel a energiaigénye egy napon belül változik, a nyilvánvalóan jelentős ingadozások terhelési veszteségeket a tekercsek, azaz a. E., Ezek a veszteségek nem stabilak, és teljes mértékben a terhelés-FNF módban.
További veszteségek a tekercseket. Azonban az I1 és I2 - nem egyedi, áram nem folyik a tekercsekben a transzformátor. Továbbá a terhelés áramok a tekercsek a transzformátorok és mégis kimutatható Dru-Gie áramok, amelyek zárva vannak belül az egyes huzalok, valamint a tekercsek közötti párhuzamos ágát; Ezek az áramlatok, ellentétben a jelenlegi on-indításhoz nem megy túl a tekercseket.
Az áramokat belülre korlátozódik egyes huzalok, nevezzük örvény (hasonló áramok belsejében a lemezeket a mágneses rendszer). Áramok között zárva van párhuzamosan csatlakoztatva tekercsek vagy részeinek tekercsek, a továbbiakban keringő. Ezek az áramok vyzy-vayutsya mező szórás, t. E. Ez része a mágneses mező a transz-alakítója, a erővonalak, amelyek összefűzve nem minden, és tetőfedő-egy része a tekercsmenetek, és kiterjesztése főként muglik-kai környezet (levegő, olaj és m. o.).
Kiszámításakor a veszteségeket a tekercsek a tényleges jelenlegi, egyenetlen, de van elosztva a keresztmetszete a vezetékek között, valamint egy párhuzamos tekercselési ágak-CIÓ, általában úgy összegeként három áramok:
terhelőáram egyenletesen oszlik el a keresztmetszet a párhuzamos ágak;
keringő áram, zárlati belsejében, kép-vannogo párhuzamos ágak;
örvényáram, rövid csak az egyes vezetéket.
Az összeg a veszteség a három áram a Real NYM veszteségek a tekercselés.
További veszteségek az erőterébe tekercsek veszteséget okozhat a falak a tartály, présgyűrűk járom gerendák és egyéb elemek a design a transzformátor. További veszteségek SNI-zhayut transzformátor hatékonyságot; velük, hogy egy állandó küzdelem érdekében, hogy elérjék a minimális értéket.
Tehát a transzformátor megkülönböztetni az aktív teljesítmény veszteség, ami nem függ a terhelés (Ro); terhelés (Rnagr) és kiterjesztések (Rdob) veszteségek, határozza meg a működési mód (az értéket LOAD-Ki) a transzformátor:
Hatékonyságának
Teljesítmény P1 kapott a hálózati transzformátor, áramlási etsya a hálózati feszültség P2 által továbbított a felhasználó, és a teljes veszteség # 931; P:
Ennélfogva egy transzformátor hatékonyságot képlet határozza meg
Hasznos teljesítmény, amely a fogyasztó, határozzuk meg, mint a P2 = U2 I2 cos # 966; 2. ahol a U2 és I2 - szekunder feszültség és a terhelés a jelenlegi és a COS # 966; 2 - teljesítménytényező jellegétől függően a terhelés (ohmos, induktív, vegyes). A „tiszta” eszköz-tartó terhelés (például világítási áramkör) szögértéket vektorok a szekunder áram és feszültség értéke nulla, azaz COS # 966; .. 2 = 1 és P2 = U2 I2.
A gyakorlatban azonban a „tisztán” ohmos terhelés nagyon ritka. Leggyakrabban kell foglalkozni a vegyes túlterhelés (például az aktív és induktív), ahol cos # 966; 2 egységnél kisebb, és így a tényleges teljesítmény továbbított május fogyasztó kevésbé U2 I2.
De a gyártás a transzformátor nem ismert, milyen terhelés fogják használni, így a névtábla az üzem elhagyásakor mindig jelez egy úgynevezett teljes (vagy látszólagos) teljesítmény a transzformátor, a kilovoltos-amper, t. E.
ahol a U2 és I2 - A címkén feltüntetett a transzformátor szekunder áramokat és feszültségeket.
Másfelől, a keletkező elektromos transzformátor felírható
ahol U1 és I1 - névleges értékek primer feszültség és áram; # 966; 1 - elsődleges szögértéket vektorok feszültség és áram, meghatározott-trolled elfogyasztott mennyiség a meddő teljesítmény transzformátor.
Tekintettel arra, hogy a hatékonyságot a transzformátorok általában nagyon magas, és eléri az előre 99,5%, és figyelmen kívül hagyják a veszteségek ennek alapján tudjuk írni, hogy P1 vagy P2 = U1 I1 = U2 I2 (hasonló szögből értékek # 966; 1 és # 966; 2).
Elosztjuk az utolsó egyenlőség, U1 I2 szerezni
Emlékezzünk vissza, hogy a feszültség (vagy elektromotoros erő) arányos a menetek száma a tekercsek
A áramok a tekercsekben, amint a az előző egyenlet, egy fordítottan arányos feszültség, és így a menetek száma:
vagy I1 w1 = I2 w2
t. e. mágnesezési erő (ampermenetek) a primer tekercs a mágnesezési erő (ampermenetek) a szekunder tekercs.