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 2 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 2 R است ، در طرف اصلی آن ۱ ۱ ۲ R 1 و در ضلع ثانویه I 2 2 R 2 ضرر است ، جایی که I 1 و I 2 جریان اصلی و ثانویه ترانسفورماتور و R 1 و R 2 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 ،
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
- 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 ،
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 ،
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 ،
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