Wat veroorzaakt stroomverlies in een transformator?

We weten allemaal dat transformatoren een belangrijk onderdeel zijn van het elektrische systeem. We kunnen transformatoren zien op de palen naast de weg in ons dagelijks leven (Klik om te leren welke transformatoren op palen zijn). De functie ervan is het verzenden van het vermogen tussen circuits door de spanning op te voeren en vervolgens de spanning voor distributie af te stappen. Vanwege praktische redenen (materialen, ontwerp, omgeving, enz.) Is hun energie -conversie -efficiëntie echter niet perfect zoals de meeste apparaten. Daarom is het begrijpen van de oorzaken van transformatorverlies van het vermogen van essentieel belang voor het verbeteren van de efficiëntie van de transformator en het optimaliseren van de prestaties ervan.

In dit artikel zal ik de belangrijkste factoren introduceren die het vermogensverlies van transformator veroorzaken en specifieke methoden bespreken om deze verliezen te verminderen. Er zijn veel factoren die de bedrijfsefficiëntie van de transformator kunnen beïnvloeden, voornamelijk inclusief het ontwerp van de transformator, de gebruikte materialen en de werkomstandigheden. Hieronder zal ik deze factoren analyseren om de belangrijkste bronnen van transformatorverlies te bepalen.

1. Het ontwerp en de constructie van de transformator speelt een sleutelrol in de efficiëntie.In vergelijking met andere transformatoren kunnen transformatoren met optimale geometrie en minimale kernafstand de stroomverliezen aanzienlijk verminderen. Een put - ontworpen transformator zorgt voor minimale lekflux en optimale magnetische koppeling, waardoor energieverspilling wordt geminimaliseerd en de efficiëntie van energieconversie wordt verbeterd. ((Yawei Transformerheeft de meest professionele technische ontwerpers en zal u het meest professionele transformatorontwerp bieden)

2. Het materiaal dat wordt gebruikt om de transformator te maken, heeft direct invloed op de prestaties.Aangezien hoog {- grade siliciumstaal is gemaakt van magnesiumsilicaat en fosfaat en bekend staat om zijn lage hysteresisverlies, wordt dit siliciumstaal met een hoger siliciumgehalte meestal geselecteerd als het materiaal om de kern te maken om de kernverlies te minimaliseren. Om dezelfde reden wordt zeer geleidend koper of aluminium geselecteerd als het wikkelmateriaal om het koperverlies van de transformator te verminderen.

3. Bedrijfsomstandigheden zoals belastingsniveau en temperatuur beïnvloeden ook de efficiëntie van de transformator.Transformatoren die werken op of bijna nominale belasting zijn over het algemeen efficiënter. Bovendien, als de werkomgeving van de transformator slecht wordt geventileerd of de omgevingstemperatuur te hoog is vanwege een slechte ventilatie, zal de transformator oververhit raken, wat de weerstand van de wikkeling in de transformator zal vergroten en leidt tot hoger koperverlies (warmteverlies).

Het vermogensverlies van de transformator kan ruwweg worden onderverdeeld in twee categorieën: kernverlies en koperverlies. Het begrijpen van deze verliezen is essentieel voor het verbeteren van de prestaties van de transformator. Hier zijn manieren om deze twee grote verliezen te verminderen:

1. Verminder koperverlies

Gebruik zeer geleidende materialen:Kies High {- Kwaliteit Koper of aluminium als kronkelende materialen om de weerstand te verminderen. Waarom vermindert het verminderen van weerstand verliezen? Omdat weerstand werkt als een obstakel in stroomoverdracht, zal onnodig warmteverlies worden gegenereerd vanwege het bestaan ​​van weerstand wanneer de stroom doorgaat, dus het verminderen van weerstand zal het energieverlies verminderen en energiebesparing bereiken.

Optimaliseren wikkelingsontwerp:Gebruik dikkere spoelen om de weerstand van de wikkelingen te verminderen en ontwerp een redelijke wikkelindeling om het huidige pad te verminderen. Koperverlies is de warmte die wordt gegenereerd door de weerstand van stroom die door de geleider gaat. Wanneer de spoel dikker is, neemt het doorsnede van de geleider het kruis - toe en neemt de weerstand dienovereenkomstig af. Dit betekent dat wanneer dezelfde stroom voorbijgaat, de dikkere spoel minder warmteverlies zal produceren. Tegelijkertijd kunnen dikke spoelen de stroom gelijkmatiger verdeeld maken in de geleider die de lokale verwarming veroorzaakt door overmatige stroomdichtheid kan verminderen. Dit helpt om het algehele warmteverlies te verminderen. Bovendien kunnen dikkere spoelen warmte effectiever afwijken, waardoor extra verliezen worden verminderd veroorzaakt door verhoogde temperatuur. Goede prestaties van warmte -dissipatie helpen om de geleider op een lagere temperatuur te laten werken, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd. Het laatste punt is om het huideffect te verminderen: onder hoge - frequentiebewerking heeft de stroom de neiging zich te concentreren op het oppervlak van de geleider, die het huideffect wordt genoemd. Dikkere spoelen zorgen voor een groter oppervlak, waardoor de impact van de huideffect op de huidige verdeling wordt verminderd en de verliezen dus vermindert.

2. Redel het ijzerverlies van een transformator

Gebruik hoog - prestatie kernmaterialen

Low - verlies siliciumstaalplaten:We kunnen kiezen voor lage - verlies siliciumstaalbladen of ferrietmaterialen met een hoge magnetische permeabiliteit en lage hysterese verliezen. (Hysteresis -verlies: energie wordt geconsumeerd wanneer het magnetische materiaal herhaaldelijk wordt gemagnetiseerd en gedemagnetiseerd in een magnetisch veld)

Verbetering van de samenstelling van de legeringen:Gebruik gelegeerde kernmaterialen om wervelstroomverliezen te verminderen. (Wanneer een veranderend magnetisch veld wervelstromen in de kern genereert, veroorzaken deze wervelstromen energieverlies. Materialen zoals siliciumstaalbladen kunnen wervelstroomverliezen verminderen.)

Gebruik gelamineerde kernen

Gelamineerd ontwerp:Verdeel het kernmateriaal in meerdere dunne vellen, isoleer elkaar, verminder de vorming van wervelstromen en verminder dus verliezen.

Optimaliseer de kernvorm

Toroidale kern:Gebruik een toroïdaal of gesloten kernontwerp om de koppelingsefficiëntie van de magnetische flux te verbeteren en lekkageverliezen te verminderen. (Lekverlies: energieverlies veroorzaakt door onvolledige koppeling van het magnetische veld. Dit deel van energie wordt niet overgebracht naar de secundaire wikkeling.)

Verhoog de bedrijfsfrequentie

In sommige gevallen kan het verhogen van de werkfrequentie van de transformator het ijzerverlies verminderen, omdat bij hoge frequentie het gebied van de hysteresis -lus kleiner wordt en het verlies dienovereenkomstig wordt verminderd.

Verlaag de bedrijfstemperatuur

Houd door een effectief koelsysteem de bedrijfstemperatuur van de transformator binnen een geschikt bereik om het verlies veroorzaakt door temperatuurstijging te verminderen.

Optimaliseer de fluxdichtheid

Redelijk ontwerp:Volgens de toepassing van de transformator is de fluxdichtheid van de kern redelijk ontworpen om extra verliezen te voorkomen veroorzaakt door overmatige fluxdichtheid.

Wat betreft de technische problemen met betrekking tot het verminderen van verliezen zoals het optimaliseren van het koelsysteem, het verminderen van geen - laadverliezen en het verbeteren van de transformatorefficiëntie,Yawei transforemrkan u de meest betrouwbare garantie en service bieden.

Kortom, het werkende principe is"Elektriciteit genereert magnetisme, magnetisme genereert elektriciteit". Dit basiswerkprincipe bepaalt dat de transformator niet veel verlies zal opleveren onder de wet van het behoud van energie. En nu kunnen moderne transformatoren meestal efficiëntie bereiken tussen 95% tussen 95%, afhankelijk van ontwerp, materialen en operationele condities. Voor hoog - Power Transformers, Efficiencies zijn typisch tussen 98% en 99% ingesteld en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen en goed ontworpen. Transformatoren, efficiëntie kunnen iets lager zijn, meestal tussen 95% en 98%. Voor oudere of lager - kwaliteitstransformatoren kunnen efficiëntie minder zijn dan 95%.

Het werkprincipe van de transformator is elektromagnetische inductie, maar strikt genomen is het vanwege het fenomeen voor wederzijdse inductie. Het volgende is een verklaring van de inductiewet en het fenomeen voor wederzijdse inductie:

Principe van elektromagnetische inductie: wanneer de magnetische flux geassocieerd met de spoelveranderingen (of we kunnen begrijpen dat de magnetische flux die door of door de spoelveranderingen gaat), zal de spoel een elektromotorische kracht veroorzaken (elektromotiefkracht is een fysieke hoeveelheid die wordt gebruikt om de stroomtoevoer te karakteriseren, algemeen bekend als stroom) en wanneer de magnetische flux wordt gekocht, is deze geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht (geïnduceerde elektromotieve kracht die wordt geïnduceerd, wordt gegenereerd als de stroom), en wanneer de magnetische flux is die wordt geïnduceerde elektromotief, deze geïnduceerde elektromotief, is deze geïnduceerde elektromotief. continu dienovereenkomstig. Dit is de meest intuïtieve verklaring van "elektromagnetisme".

In het bijzonder, volgens het elektromagnetische inductieprincipe van Faraday, is de amplitude van de geïnduceerde elektromotorische kracht (geïnduceerde stroom) evenredig met de snelheid van verandering van de magnetische flux die door de spoel gaat. We kunnen deze verklaring op een wiskundige manier intuïtiever verklaren,, waarbij E de geïnduceerde elektromotorische kracht is, is N het aantal beurten van de spoel, enis de snelheid van verandering van de magnetische flux.

Laten we eens kijken naar wederzijdse inductantie: de veranderende wisselstroom in de primaire spoel genereert een veranderend magnetisch veld en het veranderende magnetische veld gaat door de secundaire spoel, die een elektromotorische kracht in de secundaire spoel induceert, dat wil zeggen een geïnduceerde stroom: EMF. Wederzijdse inductantie is een direct gevolg van de wet van Faraday.

Transformatoren zijn het beste voorbeeld van wederzijdse inductantie, en we definiëren het als volgt: wanneer een veranderende stroom in de ene spoel een elektromotorische kracht (stroom) induceert in een andere aangrenzende spoel, wordt het fenomeen dat zich voordoet wederzijdse inductie genoemd (wat we vaak noemen "elektriciteit genereert magnetisme, magetisme genereert elektriciteit").

Volgens de wet van Lenz wordt de stroom gegenereerd door de wederzijdse inductie tussen twee spoelen beïnvloed door de wederzijdse inductiecoëfficiënt (de wederzijdse inductiecoëfficiënt (M) kwantificeert de mate van wederzijdse inductie tussen de twee spoelen), die wordt gemeten in Henry (H) volgens elektronische gegevens. De wederzijdse inductantie van de twee spoelen is hetzelfde..

Yawei Transformerzal u de meest professionele technische adviesdiensten bieden

Neem nu contact op