Cada equipament elèctric experimentarà pèrdues durant el funcionament a llarg termini iTransformadors de potènciano són una excepció. En les pèrdues de transformadors de potència, es divideixen principalment en dues parts: pèrdues de coure i pèrdues de ferro.
Pèrdua de coure
Definició
El coure té un paper important en els transformadors de potència i els cables de coure s’utilitzen generalment en els enrotllaments dels transformadors. La "pèrdua de coure" a Transformers es refereix a la pèrdua causada pels cables de coure. La "pèrdua de coure" d'un transformador, també coneguda com a pèrdua de càrrega, és una pèrdua variable que varia. Quan el transformador funcioni sota càrrega, hi haurà resistència quan el corrent passi pel filferro, donant lloc a una pèrdua de resistència. Segons la llei de Joule, el corrent que flueix per aquesta resistència generarà calor de Joule i, com més gran sigui el corrent, més gran és la pèrdua de potència. Per tant, la pèrdua de resistència és proporcional al quadrat del corrent i independent de la tensió. És precisament perquè canvia amb la magnitud del corrent que la pèrdua de coure (pèrdua de càrrega) és una pèrdua variable i la pèrdua principal durant el funcionament del transformador.
Factor d’influència
Magnitud actual:Com s'ha esmentat anteriorment, la pèrdua de coure és directament proporcional al quadrat del corrent, de manera que la magnitud del corrent és un factor clau que afecta la pèrdua de coure.
Resistència al bobinatge:La resistència del bobinatge afecta directament la pèrdua de coure. Com més gran sigui la resistència, més gran és la pèrdua de coure.
Nombre de capes de bobina:Com més capes de bobina hi ha, més llarg és el camí perquè el corrent flueixi en el bobinatge i la resistència corresponent augmentarà, donant lloc a una pèrdua de coure augmentada.
Freqüència de commutació:L’impacte de la freqüència de commutació en la pèrdua de coure del transformador està directament relacionat amb els paràmetres de distribució i les característiques de càrrega del transformador. Quan les característiques de càrrega i els paràmetres distribuïts presenten característiques inductives juntes, la pèrdua de coure disminueix amb l’augment de la freqüència de commutació; Quan es mostren característiques capacitives juntes, la pèrdua de coure augmenta amb l’augment de la freqüència de commutació.
Efecte de temperatura:Les pèrdues de càrrega també es veuen afectades per la temperatura del transformador i el flux de fuites causada pel corrent de càrrega generarà pèrdues de corrent de remolí dins del bobinat i les pèrdues perdudes a les parts metàl·liques fora de la bobinatge.
Mètodes per reduir la pèrdua de coure
Augmentar l’àrea de secció transformadora: reduir la resistència del conductor, reduint efectivament les pèrdues de coure en els transformadors.
Utilitzant materials de conductor d’alta qualitat com ara paper de coure o paper d’alumini per reduir la resistència al bobinatge.
Reduir el temps de funcionament de la càrrega de llum dels transformadors: Limitar la proporció de la càrrega de llum El temps dels transformadors és beneficiós per reduir les pèrdues de coure de transformadors.
Pèrdua de ferro
Definició
A diferència de la pèrdua de coure, la pèrdua de ferro en els transformadors no està relacionada amb factors com el bobinatge i la mida actual. Com el seu nom indica, la pèrdua de ferro està relacionada amb el ferro i és generada pel nucli de ferro. La pèrdua de ferro d'un transformador també es coneix com a "pèrdua de càrrega" perquè existeix tant en els estats de càrrega com en la càrrega zero del transformador i és una pèrdua fixa delTransformador d’alta tensió. Tanmateix, en la càrrega, la pèrdua d’energia disminuirà a mesura que disminueixi la força del camp elèctric.
classificació
La pèrdua de ferro dels transformadors es divideix enpèrdua d’histèresiipèrdua actual de Eddy.
El principi de treball del transformador de pèrdues d’histèresi es basa en el principi d’inducció electromagnètica per aconseguir l’augment de la tensió i el canvi de corrent. El flux magnètic dins del transformador flueix sobre el nucli de ferro, que té resistència magnètica al flux magnètic, de la mateixa manera que un conductor té resistència al corrent i també genera calor. Aquest tipus de pèrdua s’anomena “pèrdua d’histèresi”
Pèrdua de corrent de remolí: quan es dinamitza el bobinatge primari d’un transformador, el flux magnètic generat per la bobina flueix a través del nucli de ferro. Com que el nucli de ferro en si és també un conductor, un potencial elèctric s’indueix en un pla perpendicular a les línies de camp magnètic. Aquest potencial elèctric forma un bucle tancat a la secció del nucli de ferro i genera corrent, com un vòrtex, per la qual cosa s’anomena “corrent eddy”. La pèrdua generada per aquest corrent d'Eddy s'anomena "pèrdua de corrent Eddy". És precisament perquè el nucli de ferro genera corrents de remolí que es converteix en una peça fina, perquè com més fina és, més gran és la resistència i més petita és el corrent.
Factor d’influència
Tensió i freqüència de treball: la pèrdua de ferro està relacionada amb la tensió de treball i la freqüència dels transformadors, ja que aquests factors poden afectar la força de camp magnètic i el fenomen de la histèresi al nucli de ferro.
Material bàsic: Les propietats de la histèresi del material central poden afectar la magnitud de la pèrdua de ferro. Si el material del nucli de ferro no està seleccionat correctament, la pèrdua de la histèresi augmentarà.
Procés de fabricació: el procés de fabricació dels transformadors també té un cert impacte en la pèrdua de ferro. Per exemple, el mètode d’apilament i el tractament d’aïllament del nucli de ferro poden afectar la mida de la pèrdua de ferro.
Mètodes per reduir la pèrdua de ferro
L’elecció de materials de nucli de ferro d’alta qualitat: l’elecció de materials de nucli de ferro amb baixa pèrdua d’histèresi pot reduir la pèrdua de ferro de transformadors.
Optimitzar el procés de fabricació: millorant el mètode d’apilament i el tractament d’aïllament del nucli de ferro, redueix la pèrdua de ferro.
Disseny raonable: durant la fase de disseny del transformador, optimitzeu el disseny estructural i la selecció de paràmetres per reduir la pèrdua de ferro.
