Ihanteellinen muuntaja on erittäin tehokas, joten niillä ei ole energiahäviöitä, mikä tarkoittaa, että muuntajan tuloliittimeen syötetyn tehon on vastattava muuntajan lähtöliittimeen syötettyä tehoa. Joten syöttöteho ja lähtö teho ihanteellisessa muuntajassa ovat samat, mukaan lukien nollan energiahäviöt. Mutta käytännössä sekä muuntajan tulo- että lähtötehot eivät ole yhtä suuret muuntajan sisällä olevien sähköhäviöiden vuoksi. Se on staattinen laite, koska siinä ei ole liikkuvia osia, joten emme voi havaita mekaanisia häviöitä, mutta sähköhäviöitä esiintyy kuten kupari ja rauta. Tässä artikkelissa käsitellään yleiskatsausta muuntajan erityyppisistä häviöistä.

Tappioiden tyypit muuntajassa

Muuntajassa esiintyy erilaisia häviöitä, kuten rauta, kupari, hystereesi, pyörrevirta, eksynyt ja dielektrinen. Kuparihäviö johtuu pääasiassa vastustus muuntajan käämityksessä, kun taas hystereesihäviöitä tapahtuu ytimen sisällä tapahtuvan magnetoinnin muutoksen vuoksi.

Tappioiden tyypit muuntajassa

Rautahäviöt muuntajassa

Rautahäviöitä esiintyy pääasiassa muuntajan ytimen vuorottelevan vuon kautta. Kun tämä menetys tapahtuu ytimessä, sitä kutsutaan ydinhäviöksi. Tällainen menetys riippuu pääasiassa materiaalista magneettinen ominaisuudet muuntajan ytimessä. Muuntajan ydin voidaan valmistaa raudalla, joten niitä kutsutaan rautahäviöiksi. Tämän tyyppinen menetys voidaan luokitella kahteen tyyppiin, kuten hystereesi sekä pyörrevirta.

Hystereesin menetys

Tällainen menetys tapahtuu pääasiassa silloin, kun vaihtovirta kohdistetaan muuntajan ytimeen, magneettikenttä kääntyy päinvastaiseksi. Tämä menetys riippuu pääasiassa muuntajassa käytetystä ydinmateriaalista. Tämän menetyksen vähentämiseksi voidaan käyttää korkealaatuista ydinmateriaalia. CRGO- Kylmävalssattua raekeskeistä Si-terästä voidaan käyttää yleisesti kuten muuntajaydintä, jotta hystereesihäviötä voidaan vähentää. Tämä menetys voidaan esittää käyttämällä seuraavaa yhtälöä.

Ph = Khf Bx m

Missä

’Kh’ on vakio, joka riippuu muuntajan ydinmateriaalin laadusta ja tilavuudesta

”Bm” on ytimen suurin vuon tiheys

”F” on muuten vaihtovirta taajuus syöttö

’X’ on Steinmetzin vakio ja tämän vakion arvo muuttuu pääasiassa arvosta 1,5 arvoon 2,5.

Pyörrevirran menetys

Kun virtaus on kytketty suljettuun piiriin, piirissä voidaan indusoida e.m.f ja siellä on a toimittaa piirissä. Nykyisen arvon virta riippuu pääasiassa e.m.f: n ja vastuksen summasta piirin alueella.
Muuntajan ydin voidaan suunnitella johtavalla materiaalilla. Virran virta emf: ssä voidaan syöttää materiaalin runkoon. Tätä virtaa kutsutaan pyörrevirraksi. Tämä virta tapahtuu, kun johdin kokee muuttuvan magneettikentän.

Kun nämä virrat eivät ole vastuussa minkään toiminnallisen tehtävän suorittamisesta, se aiheuttaa menetystä magneettisessa materiaalissa. Joten sitä kutsutaan pyörrevirtahäviöksi. Tätä menetystä voidaan vähentää suunnittelemalla ydin kevyillä laminoinnilla. Pyörrevirtayhtälö voidaan johtaa käyttämällä seuraavaa yhtälöä.

Pe = KeBm2t2f2V wattia

Missä,

’Ke’ on pyörrevirran tehokkuus. Tämä arvo riippuu pääasiassa magneettisen materiaalin luonteesta, kuten ydinmateriaalin resistiivisyydestä ja tilavuudesta sekä laminointien leveydestä

’Bm’ on suurin vuon tiheys wb / m2

’T’ on laminoinnin leveys metreinä

’F’ on magneettikentän taaksepäin taajuus mitattuna Hz: nä

’V’ on magneettisen materiaalin määrä m3: nä

Kuparin menetys

Kuparihäviöt johtuvat muuntajan käämien ohmisesta vastuksesta. Jos muuntajan ensiö- ja toisiokäämit ovat I1 ja I2, näiden käämien vastus on R1 ja R2. Joten käämeissä tapahtuneet kuparihäviöt ovat vastaavasti I12R1 ja I22R2. Joten koko kuparihäviö tulee olemaan

Pc = I12R1 + I22R2

Näitä tappioita kutsutaan myös muuttuviksi tai ohmisiksi häviöiksi, koska nämä häviöt muuttuvat kuorman perusteella.

Harhautus

Tämän tyyppisiä häviöitä muuntajassa voi esiintyä vuotokentän esiintymisen vuoksi. Verrattuna kupari- ja rautahäviöihin, eksyvien häviöiden prosenttiosuus on pienempi, joten nämä häviöt voidaan jättää huomiotta.

Dielektrinen menetys

Tämä menetys tapahtuu pääasiassa muuntajan öljyssä. Öljy on tässä eristävä materiaali. Kun muuntajaöljy heikkenee muuten, kun öljyn laatu heikkenee, se vaikuttaa muuntajan hyötysuhteeseen.

Muuntajan tehokkuus

Tehokkuuden määritelmä on samanlainen kuin sähkökone. Se on lähtötehon ja tulotehon suhde. Tehokkuus voidaan laskea seuraavalla kaavalla.

Tehokkuus = Lähtöteho / Syöttöteho.

Muuntaja on erittäin tehokas laite, ja näiden laitteiden kuormitustehokkuus vaihtelee pääasiassa 95-98,5% välillä. Kun muuntaja on erittäin tehokas, sen tulolla ja lähdöllä on melkein sama arvo, ja siksi muuntajan hyötysuhdetta ei ole käytännöllistä laskea käyttämällä yllä olevaa kaavaa. Mutta sen tehokkuuden löytämiseksi on parempi käyttää seuraavaa kaavaa

Tehokkuus = (Tulo - Häviöt) / Tulo => 1 - (Häviöt / Syöttö).

Olkoon kuparihäviö I2R1, kun taas rautahäviö on Wi

Tehokkuus = 1-tappio / panos

= 1-I12R1 + Wi / V1I1CosΦ1

Ƞ = 1- (I1R1 / V1CosΦ1) Wi / V1I1CosΦ1

Erota yllä oleva yhtälö I1: n suhteen

d Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1

’Ƞ’ on suurin, kun d Ƞ / dI1 = 0

Siksi hyötysuhde ”Ƞ” on suurin

R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1

I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1

“ovat generaattoreita AC tai DC ”

I12R1 = Wi

Siksi muuntajan hyötysuhde voi olla suurin, kun rauta- ja kuparihäviöt ovat samat.

Joten, kuparihäviö = rautahäviö.

Näin ollen kyse on kaikesta yleiskatsaus muuntajan häviötyypeistä . Muuntajassa energian menetys voi tapahtua useista syistä. Joten muuntajan hyötysuhde vähenee. Tärkeimmät syyt muuntajan erityyppisiin häviöihin johtuvat kelan lämmön vaikutuksesta, magneettivuon vuotamisesta, ytimen magnetoinnista ja magnetoinnista. Tässä on kysymys sinulle, mitä erilaisia muuntajia on saatavana markkinoilla?