Који су губици трансформатора?

Губици у трансформатору снаге углавном укључују губитке бакра и гвожђа. То је зато што свака електрична опрема производи губитке током дужег периода рада, а трансформатори снаге нису изузетак.

Шта је оштећење гвожђа?

За разлику од губитака бакра, губитак гвожђа у трансформатору је независан од фактора као што су намотај и величина струје. Са становишта имена, оштећење гвожђа је уско повезано са гвожђем, настаје у гвозденом језгру. Губитак гвожђа у трансформатору је познат и као „губитак без оптерећења“, што је зато што губитак гвожђа увек постоји у трансформатору, било да је под пуним или нултим оптерећењем, и припада фиксном губитку трансформатора. Међутим, током процеса оптерећења, губитак снаге ће се смањивати са смањењем јачине електричног поља.

Класификација губитака трансформаторског гвожђа

Губитак гвожђа трансформатора подељен је на губитак хистерезиса и губитак вртложних струја.

Губитак хистерезиса

Принцип рада трансформатора заснива се на принципу електромагнетне индукције како би се постигли пораст и пад напона и промене струје. Магнетни флукс у трансформатору тече преко гвозденог језгра. Гвоздено језгро има магнетни отпор према магнетном флуксу, баш као што проводник има отпор према струји. Слично томе, генерисаће се и топлота, а овај губитак се назива „хистерезисни губитак“.

Губитак вртложних струја

Када се струја примени на примарни намотај трансформатора, магнетни флукс који генерише калем тече у гвозденом језгру. Пошто је само језгро проводник, електрични потенцијал се индукује у равни нормалној на линију магнетног поља. Овај потенцијал ствара затворену петљу у попречном пресеку језгра, што заузврат генерише електричну струју. Ова струја делује као ротирајући вртлог, отуда и назив „вртлог“. Губитак изазван вртложним струјама назива се „губитак вртложних струја“. Управо зато што језгро ствара вртложне струје, оно је направљено у танком листу. Пошто је језгро тање, то је већи отпор, то је струја мања.

Фактори који утичу на губитке у трансформаторском гвожђу

• Радни напон и фреквенција: Губици у гвожђу су повезани са радним напоном и фреквенцијом трансформатора јер ови фактори утичу на јачину магнетног поља и хистерезису у језгру.
• Материјал језгра: Хистерезисна својства материјала језгра утицаће на величину губитка гвожђа. Ако материјал језгра није добро одабран, губитак хистерезиса ће се повећати.
• Процес производње: Процес производње трансформатора такође има одређени утицај на губитке гвожђа. На пример, метод ламинације језгра, третман изолације итд. утицаће на величину губитака гвожђа.

Како смањити губитке у трансформаторском гвожђу?

• Изаберите висококвалитетни материјал гвозденог језгра: Избор материјала гвозденог језгра са малим губитком хистерезе може смањити губитак гвожђа у трансформатору.
• Оптимизујте производни процес: Смањите губитак гвожђа побољшањем методе ламинације језгра, обраде изолације и других производних процеса.
• Разуман дизајн: У фази пројектовања трансформатора, губици гвожђа се смањују оптимизацијом структурног дизајна и избором параметара.

Губитак бакра

Бакар игра важну улогу у трансформаторима. Бакарне жице се обично користе у намотајима трансформатора. „Губитак бакра“ у трансформатору је губитак узрокован бакарним жицама. „Губитак бакра“ трансформатора се назива и губитак оптерећења. Такозвани губитак оптерећења је променљиви губитак и мења се.

Мења се са променом струје, губитак бакра (губитак оптерећења) је променљиви губитак, а такође је и главни губитак у раду трансформатора.

Фактори који утичу на губитак бакра трансформатора

• Величина струје: Као што је горе поменуто, губитак бакра је пропорционалан квадрату струје, тако да је величина струје кључни фактор који утиче на губитак бакра.
• Отпор намотаја: Отпор намотаја директно утиче на губитак бакра. Што је већи отпор, већи су и губици бакра.
• Број слојева калема: Што је више слојева калема, дужи је пут за проток струје у намотају, а отпор ће се сходно томе повећати, што резултира повећаним губитком бакра.
• Фреквенција прекидача: Утицај фреквенције прекидача на губитке бакра у трансформатору је директно повезан са параметрима расподеле и карактеристикама оптерећења трансформатора. Када су карактеристике оптерећења и параметри расподеле индуктивни, губитак бакра се смањује са повећањем фреквенције прекидача; када су капацитивни, губитак бакра се повећава са повећањем фреквенције прекидача.
• Утицај температуре: Губитак оптерећења је такође под утицајем температуре трансформатора. Истовремено, флукс цурења изазван струјом оптерећења произвешће губитке вртложних струја у намотају и губитке лутања у металним деловима ван намотаја.

Како смањити губитке бакра у трансформатору?

• Повећајте површину попречног пресека намотаја трансформатора: смањите отпор проводника, чиме се ефикасно смањују губици бакра у трансформатору.
• Користите висококвалитетне проводне материјале: као што су бакарна фолија или алуминијумска фолија да бисте смањили отпор намотаја.
• Смањите време рада трансформатора при малом оптерећењу: Ограничавање удела времена рада трансформатора при малом оптерећењу помоћи ће у смањењу губитака бакра у трансформатору.