ضرر ترانسفورماتور – جریان آهن یا ضررهای اصلی و از دست دادن مس در ترانسفورماتور

ضرر در ترانسفورماتور

0

ضرر ترانسفورماتور در ترانسفورماتور دو نوع ضرر وجود دارد

تلفات ۱٫ الکتریکی (تلفات مس + اتلاف آهن)

۲ ضرر مکانیکی (ضررهای ولگرد)

به دلیل هادی (مس یا الو) تلفات مس در سیم پیچ پیدا می شود.

تلفات آهن در هسته (از بین رفتن اسرار + ضررهای جاری ادی) وات / کیلوگرم در شار یافت می شود

تلفات مکانیکی (ضررهای ولگرد) به دلیل از دست دادن اتصال. لرزش و غیره در ترانسفورماتور ۱۲٪ یا ۱۵٪ پیدا می کنند.

ضرر ترانسفورماتور

از آنجا که ترانسفورماتور الکتریکی یک وسیله ایستا است ، از بین رفتن مکانیکی در ترانسفورماتور معمولاً به تصویر نمی رسد. ما به طور کلی فقط تلفات الکتریکی را در ترانسفورماتور در نظر می گیریم . ضرر در هر دستگاه به طور گسترده ای به عنوان تفاوت بین قدرت ورودی و توان خروجی تعریف می شود. هنگامی که توان ورودی به مبدل اولیه ترانسفورماتور تأمین می شود ، مقداری از این توان برای جبران تلفات هسته در ترانسفورماتور یعنی از دست دادن هیسترزیس در ترانسفورماتور و از دست دادن جریان ادی در هسته ترانسفورماتور و بخشی از توان ورودی به عنوان I ۲ R از دست می رود. و به عنوان گرما در سیم پیچ های اولیه و فرعی از بین می روند ، زیرا این سیم پیچ ها داخلی دارندمقاومت در آنها اولین مورد از دست دادن هسته یا ریزش آهن در ترانسفورماتور نام دارد و دومی به عنوان ریزش اهمی یا ریزش مس در ترانسفورماتور شناخته می شود . یکی دیگر از تلفات در ترانسفورماتور معروف به Stray Loss به دلیل پیوند شارهای ولگرد با ساختار مکانیکی و سیمهای سیم پیچ اتفاق می افتد.

از دست دادن مس در ترانسفورماتور

از بین رفتن مس ، از دست دادن I ۲ R است ، در طرف اصلی آن ۱ ۱ ۲ R ۱ و در ضلع ثانویه I ۲ ۲ R ۲ ضرر است ، جایی که I ۱ و I ۲ جریان اصلی و ثانویه ترانسفورماتور و R ۱ و R ۲ می باشد. مقاومت در برابر سیم پیچ اولیه و ثانویه است. از آنجا که هر دو جریان اصلی و ثانویه به بار ترانسفورماتور بستگی دارند ، از بین رفتن مس در ترانسفورماتور با بار متفاوت است.(مقاله ای درمورد تئوری ترانسفورماتور )

ضررهای اصلی در ترانسفورماتور

از بین رفتن هیسترزیس و از دست رفتن جریان چشمی ، هر دو به خواص مغناطیسی مواد مورد استفاده در ساخت هسته ترانسفورماتور و طراحی آن بستگی دارند . بنابراین این تلفات در ترانسفورماتور ثابت است و به جریان بار بستگی ندارد. بنابراین ضررهای اصلی در ترانسفورماتور که به عنوان جایگزینی آهن در ترانسفورماتور شناخته می شوند ، می توانند برای کلیه بارها ثابت باشند.
از دست دادن هیسترزیس در ترانسفورماتور به عنوان اشاره شده است ،

از دست دادن جریان ادی در ترانسفورماتور به عنوان ،

که در آن ، K ساعت = هیسترزیس ثابت است.
K e = ثابت جریان ادی.
K f = فرم ثابت.

از دست دادن مس به سادگی می توان عنوان کرد ،

۲ R ۲ ′ + گم شدن ولگرد

که در آن، من L = I ۲ = بار ترانسفورماتور، و R ۲ ، است که مقاومت در برابر ترانسفورماتور مراجعه کننده به ثانویه.
اکنون برای فهم بهتر موضوع ضررهای موجود در ترانسفورماتور ، در مورد ضرر هیسترزیس و از دست دادن جریان فعلی ادی در جزئیات کمی بیشتر بحث خواهیم کرد.( مقاله درباره مبانی ترانسفورماتور )

از دست دادن هیسترزیس در ضرر ترانسفورماتور

از بین رفتن هیسترزیس در ترانسفورماتورها به روشهای مختلف قابل توضیح است. ما در مورد دو مورد بحث خواهیم کرد ، یکی توضیحات بدنی و دیگری توضیحات ریاضی است.

توضیح فیزیکی از دست دادن هیسترزیس

هسته مغناطیسی ترانسفورماتور از Steel Cold Rold Grain Orient Silicon Steel made ساخته شده است . فولاد ماده فرومغناطیسی بسیار خوبی است. این نوع مواد برای مغناطیس شدن بسیار حساس هستند. یعنی هر وقت شار مغناطیسی از آن عبور کند ، مانند آهنربا رفتار می کند. مواد فرومغناطیسی در ساختار خود دارای تعداد دامنه هستند. دامنه ها در ساختار مواد بسیار ناچیز هستند ، جایی که تمام دو قطب ها به همان جهت موازی هستند. به عبارت دیگر ، حوزه ها مانند آهنرباهای دائمی کوچک هستند که به طور تصادفی در ساختار ماده قرار گرفته اند. این دامنه ها در داخل ساختار ماده به شکلی تصادفی ، یعنی آن میدان مغناطیسی خالص حاصل ، مرتب شده اندمواد گفته شده صفر است هرگاه میدان مغناطیسی خارجی یا mmf به آن ماده وارد شود ، این دامنه ها به طور تصادفی به طور موازی با محور mmf اعمال شده مرتب می شوند. پس از حذف این mmf خارجی ، حداکثر تعداد دامنه ها دوباره به موقعیت های تصادفی می رسند ، اما برخی از آنها هنوز در موقعیت تغییر یافته خود قرار دارند. به دلیل همین دامنه های بدون تغییر ، ماده به طور دائم مغناطیس می شود. این مغناطیس “مغناطیس خود به خود” خوانده می شود. برای خنثی کردن این مغناطیس ، مقداری mmf مخالف مورد استفاده قرار می گیرد. نیروی مغناطیسی یا mmf اعمال شده در هسته ترانسفورماتور متناوب است. برای هر چرخه به دلیل این واژگونی دامنه ، کارهای اضافی انجام خواهد شد. به همین دلیل ، مصرف انرژی الکتریکی وجود خواهد داشت که به عنوان افت فشار هیسترزیس ترانسفورماتور شناخته می شود.

توضیحات ریاضی از دست دادن هیسترزیس در ترانسفورماتور

تعیین ضرر هیسترزیس

ضرر در ترانسفورماتور
از دست دادن هیسترس

یک حلقه از یک نمونه فرومغناطیسی از دور L را در نظر بگیرید ، سطح مقطع عرض من ۲ و نوبت سیم عایق مانند N باشد که در تصویر در کنار آن نشان داده شده است ،

بیایید در نظر بگیریم ، جریان که از طریق سیم پیچ جریان دارد ، آمپر هستم ،
نیروی مغناطیسی ،

بگذارید ، چگالی شار در این لحظه B باشد ،
بنابراین ، جریان کل از طریق حلقه ، Φ = BXa Wb از
آنجا که جریان جریان یافته از طریق الکترون متناوب است ، شار تولید شده در حلقه آهن نیز در طبیعت متناوب است ، بنابراین emf ( e ind) ناشی از آن به صورت بیان خواهد شد ،
ضرر در ترانسفورماتور

مطابق قانون لنز ، این EMF ناشی از مخالفت با جریان جریان است ، بنابراین ، برای حفظ جریان I در سیم پیچ ، منبع باید emf برابر و متضاد را تأمین کند. از این رو اعمال می شود ،

انرژی مصرف شده در زمان کوتاه dt ، که در طی آن چگالی شار تغییر کرده است ،
ضرر در ترانسفورماتور
بنابراین ، کل کار انجام شده یا انرژی مصرف شده در طی یک چرخه کامل مغناطیس است ،

اکنون aL حجم حلقه و H.dB ناحیه نوار ابتدایی منحنی B – H است که در شکل بالا نشان داده شده است ،
ضرر در ترانسفورماتور
بنابراین ، انرژی مصرف شده در هر چرخه = حجم ناحیه حلقه of حلقه هیسترزیس .
در مورد ترانسفورماتور ، این حلقه می تواند به عنوان هسته مغناطیسی ترانسفورماتور در نظر گرفته شود. از این رو ، کار انجام شده چیزی جز از بین رفتن انرژی الکتریکی در هسته ترانسفورماتور نیست و این امر به عنوان افت هیسترزیس در ترانسفورماتور شناخته می شود.

ضرر فعلی ادی چیست؟

در ترانسفورماتور ، ما جریان متناوب را در حالت اولیه تأمین می کنیم ، این جریان متناوب باعث ایجاد شار مغناطیس متناوب در هسته می شود و از آنجا که این شار با سیم پیچ ثانویه پیوند می یابد ، ولتاژ القایی ایجاد می شوددر حالت ثانویه ، جریان در جریان بار متصل به آن جریان می یابد. برخی از شارهای متناوب ترانسفورماتور؛ همچنین ممکن است با سایر قطعات رسانا مانند هسته فولادی یا بدنه آهن ترانسفورماتور و غیره پیوند برقرار کند. به عنوان اتصال شار متناوب با این قسمت از ترانسفورماتور ، یک EMF ناشی از محل وجود خواهد داشت. با توجه به این emf ها ، جریاناتی وجود خواهد داشت که به صورت محلی در قسمت هایی از ترانسفورماتور گردش می کنند. این جریان در گردش در خروجی ترانسفورماتور نقش ندارند و به عنوان گرما از بین می روند. به این نوع از بین رفتن انرژی ، از دست دادن جریان ترانسفورماتور جریان خوراکی گفته می شود. این یک توضیحات گسترده و ساده در مورد از دست دادن جریان ادم بود. توضیحات مفصل درباره این خسارت در بحث بحث در آن فصل نیست.تئوری و برنامه های فعلی ادی

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.