Transformatördeki güç kayıpları
Bir transformatörün temel özellikleri öncelikle sargı voltajı ve transformatör tarafından iletilen güçtür. Gücün bir sargıdan diğerine aktarımı elektromanyetik olarak yapılırken, şebekeden transformatöre sağlanan gücün bir kısmı transformatörde kaybolur. Gücün kaybolan kısmına kayıp denir.
Güç bir transformatör aracılığıyla iletildiğinde, ikincil sargılardaki voltaj, kısa devre direnci tarafından belirlenen transformatör üzerindeki voltaj düşüşü nedeniyle yükteki bir değişiklikle değişir. Transformatörde güç kaybı ve kısa devre gerilimi de önemli özelliklerdir. Transformatörün verimliliğini ve elektrik şebekesinin çalışma şeklini belirlerler.
Transformatördeki güç kaybı, transformatör tasarımının ekonomisinin ana özelliklerinden biridir. Toplam normalleştirilmiş kayıplar, yüksüz kayıplardan (XX) ve kısa devre kayıplarından (SC) oluşur.Yüksüz durumda (yük bağlı değil), akım yalnızca güç kaynağına bağlı bobinden aktığında ve diğer bobinlerde akım olmadığında, şebeke tarafından tüketilen güç sıfırda bir manyetik akı oluşturmak için harcanır. yük, yani transformatör çeliği saclarından oluşan bir manyetik devreyi mıknatıslamak için. şu kadar ki alternatif akım yön değiştirir, o zaman manyetik akının yönü de değişir. Bu, çeliğin dönüşümlü olarak mıknatıslandığı ve manyetikliği giderildiği anlamına gelir. Akım maksimumdan sıfıra değiştiğinde, çeliğin manyetikliği giderilir, manyetik indüksiyon azalır, ancak biraz gecikmeyle, yani. manyetikliği giderme yavaşlar (akım sıfıra ulaştığında endüktans sıfır noktası n değildir). Mıknatıslanmanın tersine dönmesinin gecikmesi, çeliğin temel mıknatısların yeniden yönlendirilmesine direncinin bir sonucudur.
Akımın yönünü tersine çevirirken mıknatıslanma eğrisi sözde oluşturur histerezis devresi, her çelik sınıfı için farklıdır ve maksimum manyetik indüksiyon Wmax'a bağlıdır. Döngünün kapsadığı alan, mıknatıslanma için harcanan güce karşılık gelir. Manyetizasyonun tersine çevrilmesi sırasında çelik ısınırken, transformatöre sağlanan elektrik enerjisi ısıya dönüştürülür ve çevredeki boşluğa, örn. geri alınamaz bir şekilde kaybolur. Bu fiziksel olarak mıknatıslanmayı tersine çevirecek güç kaybıdır.
Manyetik akı manyetik devre boyunca akarken histerezis kayıplarına ek olarak, girdap akımı kayıpları… Bildiğiniz gibi, manyetik akı, yalnızca manyetik devrenin çekirdeğinde bulunan bobinde değil, aynı zamanda metalin kendisinde de bir akım oluşturan bir elektromotor kuvveti (EMF) indükler. Girdap akımları, çeliğin yerinde manyetik akı yönüne dik bir yönde kapalı bir döngü (girdap hareketi) içinde akar. Girdap akımlarını azaltmak için, manyetik devre ayrı yalıtılmış çelik saclardan monte edilir. Bu durumda, tabaka ne kadar ince olursa, temel EMF o kadar küçük olur, onun tarafından oluşturulan girdap akımı o kadar küçük olur, yani. girdap akımlarından daha az güç kaybı. Bu kayıplar manyetik devreyi de ısıtır. Girdap akımlarını, kayıpları ve ısınmayı azaltmak için, artırın elektrik direnci metale katkı maddeleri ekleyerek çelik.
Her transformatör için, malzeme tüketimi optimal olmalıdır Manyetik devredeki belirli bir endüksiyon için, boyutu transformatörün gücünü belirler. Bu yüzden manyetik devrenin çekirdek bölümünde, yani mümkün olduğu kadar çok çeliğe sahip olmaya çalışırlar. seçilen dış boyut ile doldurma faktörü kz en büyük olmalıdır. Bu, çelik levhalar arasına en ince yalıtım tabakası uygulanarak elde edilir. Şu anda çelik, çelik üretim sürecinde uygulanan ve kz = 0.950.96 elde edilmesini sağlayan ısıya dayanıklı ince bir kaplama ile kullanılmaktadır.
Transformatör üretiminde, çelik ile çeşitli teknolojik işlemlerden dolayı, bitmiş yapıdaki kalitesi bir dereceye kadar bozulmakta ve işlenmeden önce orijinal çeliğe göre yapıdaki kayıplar yaklaşık %2550 daha fazla elde edilmektedir. sarmal çelik kullanarak ve saplamalar olmadan manyetik zincire bastırarak).