Az elektromos géphez hasonlóan a transzformátor hatékonyságát is meghatározzák, mint a kimenő teljesítmény és a bemenő teljesítmény arányát (hatékonyság = kimenet / bemenet). Az olyan elektromos eszközök, mint a transzformátorok, nagyon hatékony eszközök. Tudjuk, hogy vannak különböző típusú transzformátorok elérhető a piacon az alkalmazás alapján, ahol e transzformátorok teljes terhelési hatékonysága 95% és 98,5% között mozog. Ha egy transzformátor nagyon hatékony, akkor a bemenetnek és a kimenetnek majdnem ugyanaz az értéke. Ezért nem célszerű a transzformátor hatékonyságát kiszámítani a kimenet / bemenet segítségével. Tehát, ez a cikk a transzformátor hatékonyságának áttekintését tárgyalja.
Mi a transzformátor hatékonysága?
A transzformátor hatékonysága meghatározható a transzformátoron belüli intenzitás vagy energiaveszteség mértékeként. Ezért a másodlagos aránya tekercselés teljesítmény a primer tekercs teljesítmény bemenetére. A hatékonyság az alábbiak szerint írható fel.
Transzformátor hatékonysága
Hatékonyság (η) = (Teljesítménykimenet / Bemeneti teljesítmény) X 100
A hatékonyságot általában η-vel jelölhetjük. A fenti egyenlet ideális transzformátorra alkalmas, ahol nem lesz transzformátor veszteségek valamint a bemeneten belüli teljes energia a kimenetbe kerül.
Ezért, ha figyelembe vesszük a transzformátor veszteségeit és ha a transzformátor a hatékonyságot gyakorlati állapotokon belül elemzik, elsősorban a következő egyenletet veszik figyelembe.
Hatékonyság = ((Teljesítmény O / P) / (Teljesítmény O / P + Réz veszteségek + Magveszteségek)) × 100%
Vagy különben úgy írható Hatékonyság = (Teljesítmény i / p - veszteségek) / Teljesítmény i / p × 100
= 1− (veszteségek / i / p teljesítmény) × 100
Tehát az összes bemenet, o / p és veszteség főként teljesítményben (Watt) van kifejezve.
A transzformátor ereje
Amikor egy ideális transzformátort veszítenek veszteség nélkül, akkor a transzformátor teljesítménye stabil lesz, mert az V feszültség szorzata az I áramerősségen keresztül stabil.
Tehát az elsődleges erő egyenértékű a másodlagos erővel. Ha a transzformátor feszültsége növekszik, akkor az áram csökken. Hasonlóképpen, ha a feszültség csökken, akkor az áram növekszik, hogy a kimeneti teljesítmény állandó maradjon. Ezért az elsődleges teljesítmény megegyezik a másodlagos erővel.
PElsődleges= PMásodlagos
VPénPcosϕP= VSénScosϕS
Hol ∅P& ∅selsődleges és másodlagos fázisszögek
A transzformátor hatékonyságának meghatározása
Általában a normál transzformátor hatékonysága rendkívül magas, 96% és 99% között mozog. Tehát a transzformátor hatékonyságát nem lehet nagy pontossággal eldönteni a bemenet és a kimenet közvetlen mérésével. A bemenet és a kimenet, valamint a műszerek bemenetének leolvasása közötti fő különbség nagyon kicsi, hogy egy műszerhiba a transzformátor veszteségein belül a 15% -os sorrend hibáját okozza.
Ezenkívül nem kényelmes és költséges a transzformátor megterheléséhez a feszültség és teljesítmény tényező (PF) pontos besorolásának alapvető feltöltő eszközeit felvenni. Nagy mennyiségű áramveszteség is van, és a transzformátor veszteségeinek számáról, például a vasról és a rézről, nincs információ.
A transzformátor veszteségei a pontos módszerrel határozhatók meg, ha a rövidzárlat és a nyitott áramkör tesztjeiből kiszámítják a veszteségeket, így meghatározható a hatékonyság
Nyitott áramkör teszt alapján meghatározható a vasveszteség, például P1 = P0 vagy Wo
A rövidzárlat-teszt alapján meghatározható a teljes terhelés, például Pc = Ps vagy Wc rézvesztesége
Rézveszteség terhelésen x a teljes terhelés szorzata = I2kétR02=> xkétPc
A transzformátor hatékonysága (η) = VkéténkétCosΦ / VkéténkétCosΦ + Pi + xkétPc
A fenti egyenletben a műszer leolvasásának eredménye a veszteségekre korlátozható egyszerűen azért, hogy az általános hatékonyság nagyon pontos legyen a közvetlen terheléssel elért hatékonysághoz képest.
A transzformátor maximális hatékonysági feltétele
Tudjuk, hogy a rézveszteség = I12R1
Vasveszteség = Wi
Hatékonyság = 1 - veszteségek / bemenet
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
Differenciálja a fenti egyenletet az I1 vonatkozásában
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
A hatásfok nagy lesz, ha dη / dI1 = 0
Ezért a transzformátor hatékonysága magas lesz
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Ezért a transzformátor hatékonysága magas lesz, ha a réz- és vasveszteség ekvivalens.
Egész napos hatékonyság
Amint fentebb tárgyaltuk, hogy a transzformátor szokásos hatékonysága megadható
A transzformátor szokásos hatékonysága = kimenet (watt) / bemenet (watt)
Bizonyos típusú transzformátorok teljesítménye azonban nem függhet hatékonyságuktól. Például az elosztó transzformátorokban primerjeik mindig feszültség alatt vannak. Másodlagos tekercseik azonban enyhe terhelést jelentenek a nap nagy részében
Miután a szekunder transzformátor nem szolgáltat semmilyen terhelést, ezt követően csak a transzformátor magveszteségei jelentősek és a rézveszteségek nincsenek.
A rézveszteség csak akkor jelentős, ha a transzformátorokat megterhelik. Ezért ezeknél a transzformátoroknál az olyan veszteségek, mint a réz, többnyire kevésbé fontosak. Tehát a transzformátor teljesítménye összehasonlítható az egyetlen nap alatt felhasznált energia alapján.
A transzformátor egész napos hatásfoka kevesebb, mint a normál hatékonysága.
A transzformátor hatékonyságát befolyásoló tényezők a következőket tartalmazzák
- Az aktuális fűtési hatás tekercsben
- Indukált légörvény Fűtési hatás
- Vasmag mágnesezése.
- Flux szivárgása
Hogyan lehet javítani a transzformátor hatékonyságát?
Különböző módszerek léteznek a transzformátorok hatékonyságának javítására, mint például a hurok területe, a szigetelés, a tekercsek ellenállása és a fluxuscsatolás.
Hurok területe
Szigetelés
A maglemezek szigetelésének ideálisnak kell lennie az örvényáram megakadályozására.
Az elsődleges és a másodlagos tekercs ellenállása
Az elsődleges és másodlagos tekercsek anyagának stabilnak kell lennie, hogy elektromos ellenállása rendkívül csekély legyen.
Flux csatolás
A transzformátor mindkét tekercsét úgy kell feltekerni, hogy a tekercsek között a fluxuskapcsolódás a lehető legnagyobb legyen, mivel az egyik tekercsről a másikra áramátadás történik a fluxuscsatlakozások során.
Így itt csak a hatékonyság áttekintéséről van szó a transzformátor . A transzformátorok nagy hatékonyságú elektromos készülékek. Tehát a transzformátor hatékonyságának legnagyobb része 95% és 98,5% között mozog. Itt van egy kérdés az Ön számára, melyek a különböző típusú transzformátorok a piacon?
