کارایی ترانسفورماتور

ترانسفورماتور

0

کارایی ترانسفورماتور

ترانسفورماتورها مهمترین پیوند بین سیستم های تأمین و بار را تشکیل می دهند. بازده ترانسفورماتور مستقیماً بر عملکرد و پیری آن تأثیر می گذارد. راندمان ترانسفورماتور به طور کلی در محدوده ۹۵ – ۹۹٪ است. برای ترانسفورماتورهای بزرگ با خسارات بسیار کم ، بازده می تواند تا حد ۹۹٫۷٪ باشد. اندازه گیری های ورودی و خروجی ترانسفورماتور در شرایط بارگیری انجام نمی شود زیرا خوانش وات سنج به ناچار خطاهای ۱ – ۲٪ را متحمل می شود. بنابراین به منظور محاسبات راندمان ، از تست های OC و SC برای محاسبه ضایعات هسته و سیم پیچ در ترانسفورماتور استفاده می شود.مقاله

تلفات هسته به ولتاژ امتیاز ترانسفورماتور بستگی دارد و تلفات مس به جریانها بستگی دارداز طریق سیم پیچ های اولیه و فرعی ترانسفورماتور. از این رو راندمان ترانسفورماتور از اهمیت ویژه ای برخوردار است تا بتوان آن را در شرایط ولتاژ و فرکانس ثابت کار کرد . افزایش درجه حرارت ترانسفورماتور به دلیل گرما ایجاد می شود ، عمر خواص روغن ترانسفورماتور را تحت تأثیر قرار می دهد و نوع روش خنک کننده اتخاذ شده را تعیین می کند. افزایش دما امتیاز تجهیزات را محدود می کند. راندمان ترانسفورماتور است که به سادگی به عنوان داده:

blank

  • توان خروجی محصول کسری بار بارگذاری شده (ولت-آمپر) و ضریب توان بار است
  • ضررها عبارتند از مبلغ تلفات مس در سیم پیچ ها + ریزش آهن + افت دی الکتریک + از بین رفتن بار ولگرد.
  • تلفات آهن شامل تلفات جریان هیسترزیس و جریان گردابی در ترانسفورماتور است. این تلفات به چگالی شار درون هسته بستگی دارد. از نظر ریاضی ،
    از دست دادن هیسترزیس:

    ضرر فعلی ادی:
    blank
    در جایی که k ساعت و k e ثابت هستند ، B max چگالی میدان مغناطیسی اوج ، f فرکانس منبع و t ضخامت هسته است. قدرت ‘n’ در از دست دادن هیسترزیس به ثابت استینمتز معروف است که مقدار آن می تواند تقریباً ۲ باشد.
  • تلفات دی الکتریک در داخل روغن ترانسفورماتور اتفاق می افتد. در مورد ترانسفورماتورهای ولتاژ کم ، می توان نادیده گرفت.مبانی ترانسفورماتور
  • شار نشتی به قاب فلزی ، مخزن و غیره پیوند می زند. برای تولید جریان های گرداب و در اطراف ترانسفورماتور از این رو به عنوان از دست دادن ولگرد استفاده می شود ، و به جریان بار بستگی دارد و به عنوان “از دست دادن بار ولگرد” نامیده می شود. این می تواند با مقاومت در سری به رآئانس نشت نشان داده شود.تقسیم ولتاژ

محاسبه کارایی ترانسفورماتور

کارایی ترانسفورماتور
محاسبه بازده ترانسفورماتور

کارایی ترانسفورماتور مدار معادل ترانسفورماتور ارجاع شده به سمت اولیه در زیر نشان داده شده است. در اینجا R c ضررهای اصلی را به حساب می آورد. با استفاده از آزمون اتصال کوتاه (SC) ، می توان مقاومت معادل حساب شده برای تلفات مس را پیدا کرد
blank

بگذارید x٪ درصد بار کامل یا دارای امتیاز ‘S’ (VA) را تعریف کنیم و بگذارید P cufl (وات) از دست دادن مس بار کامل و cosθ عامل قدرت بار باشد. همچنین ، P i (وات) را به عنوان ریزش هسته تعریف کردیم . از آنجا که تلفات مس و آهن ضررهای عمده ای در ترانسفورماتور هستند از این رو تنها در محاسبه بازده ، این دو نوع از تلفات در نظر گرفته می شوند. سپس می توان بهره وری ترانسفورماتور را به صورت زیر نوشت:

که در آن ، x 2 P cufl = از بین رفتن مس ( مس ) در هر بارگیری x٪ بار کامل است.
حداکثر کارآیی (η حداکثر ) هنگامی رخ می دهد که ضررهای متغیر برابر با ضررهای ثابت باشد. از آنجا که از بین رفتن مس وابسته به بار است ، از این رو مقدار ضرر متغیر است. و ضرر اصلی به عنوان مقدار ثابت در نظر گرفته می شود. بنابراین شرط حداکثر بهره وری عبارت است از:
blank

کارایی ترانسفورماتور
ترانس برق
کارایی ترانسفورماتور
تغییر بهره وری با افزایش بارگذاری

اکنون ما می توانیم حداکثر بهره وری را به صورت زیر بنویسیم:
blank
این نشان می دهد که ما می توانیم با انتخاب مناسب ضررهای ثابت و متغیر ، حداکثر بهره وری را در بار کامل بدست آوریم. با این حال ، به دست آوردن حداکثر بهره وری دشوار است زیرا تلفات مس بسیار بالاتر از تلفات هسته ثابت است.
تغییر بهره وری با بارگذاری می تواند توسط شکل زیر نشان داده شود:

از این شکل می توان دریافت که حداکثر کارایی در ضریب قدرت وحدت اتفاق می افتد . و حداکثر راندمان بدون توجه به ضریب توان بار در همان بارگیری اتفاق می افتد.

تمام کارایی روز ترانسفورماتور

این یک بازده مبتنی بر انرژی است که برای ترانسفورماتورهای توزیع محاسبه می شود . برخلاف ترانسفورماتور نیرو که بسته به بار کار شده توسط آن ، داخل یا خارج شده است ، بارگذاری یک ترانسفورماتور توزیع به طور مداوم به مدت ۲۴ ساعت در روز نوسان می کند. از آنجا که تلفات هسته ای مستقل از بار هستند ، راندمان کل روز به ضررهای مس بستگی دارد. ما آن را به عنوان نسبت انرژی خروجی که برای یک چرخه ۲۴ ساعته به انرژی ورودی تحویل داده می شود ، تعریف می کنیم.

با استفاده از مقطع نسبتاً بزرگتر یا نسبت وزن آهن / مس بزرگتر ، راندمان انرژی بالا با محدود کردن چگالی شار هسته به مقادیر کمتری بدست می آید (زیرا تلفات هسته به چگالی شار وابسته است).

 

منبع:electrical4u

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.