Υπολογισμός Απωλειών Μετασχηματιστή Διανομής
Οι μετασχηματιστές διανομής αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης που παράγεται από σταθμούς παραγωγής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια χαμηλής τάσης που είναι ασφαλής για χρήση σε σπίτια και επιχειρήσεις. Αυτοί οι μετασχηματιστές υπόκεινται σε απώλειες ενέργειας λόγω των εγγενών χαρακτηριστικών του σχεδιασμού τους. Υπάρχουν διάφοροι τύποι απωλειών στους μετασχηματιστές διανομής, συμπεριλαμβανομένων των απωλειών χαλκού, των απωλειών πυρήνα και των αδέσποτων απωλειών. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τον υπολογισμό των απωλειών στους μετασχηματιστές διανομής.
Απώλειες χαλκού:
Απώλειες χαλκού συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της ηλεκτρικής αντίστασης στις περιελίξεις του μετασχηματιστή. Οι περιελίξεις είναι κατασκευασμένες από σύρμα χαλκού, το οποίο έχει αντίσταση και αυτή η αντίσταση δημιουργεί θερμότητα. Οι απώλειες χαλκού μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Υπολογιστής=I2R
όπου Pc=Απώλειες χαλκού σε watt, I=Ρεύμα φορτίου σε αμπέρ και R=Αντίσταση περιέλιξης σε ohms.
Βασικές απώλειες:
Απώλειες πυρήνα συμβαίνουν ως αποτέλεσμα της μαγνήτισης του σιδερένιου πυρήνα του μετασχηματιστή. Ο πυρήνας είναι κατασκευασμένος από ελασματοποιημένα φύλλα σιδήρου, τα οποία είναι στρωμένα για να μειώνουν τα δινορεύματα. Οι απώλειες υστέρησης και δινορευμάτων συνδυάζονται για να σχηματίσουν απώλειες πυρήνα. Μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Pcore=ηBmax^nVf
όπου Pcore=Απώλειες πυρήνα σε watt, η=Σταθερά για υλικό πυρήνα, Bmax=Μέγιστη πυκνότητα ροής στο tesla, n=Σταθερά για υλικό πυρήνα, V {{4 }} Όγκος πυρήνα σε κυβικά μέτρα και f=Συχνότητα λειτουργίας σε Hz.
Απώλειες αδέσποτων:
Οι απώλειες είναι το αποτέλεσμα της ενέργειας που χάνεται λόγω της ροής διαρροής που δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει χρήσιμη εργασία. Αυτές οι απώλειες συμβαίνουν λόγω της αλληλεπίδρασης του μαγνητικού πεδίου με τα μη μαγνητικά υλικά γύρω από τον μετασχηματιστή, όπως η δεξαμενή, οι περιελίξεις και η μόνωση. Για τον υπολογισμό των απωλειών αδέσποτων, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος:
Pstray=k1B11^2 + k2B22^2
όπου Pstray=Απώλειες αδέσποτων σε watt, k1 και k2=Σταθερά για τον μετασχηματιστή, B11 και B22=Πυκνότητα ροής στο μη μαγνητικό υλικό που περιβάλλει τον μετασχηματιστή.
Συνολικές απώλειες:
Οι συνολικές απώλειες σε έναν μετασχηματιστή είναι το άθροισμα των απωλειών χαλκού, των απωλειών πυρήνα και των απωλειών αδέσποτων. Οι συνολικές απώλειες μπορούν να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
Ptotal=Pc + Pcore + Pstray
Συμπέρασμα:
Συμπερασματικά, ο υπολογισμός των απωλειών στους μετασχηματιστές διανομής είναι μια σημαντική πτυχή του σχεδιασμού του μετασχηματιστή. Βοηθά στον προσδιορισμό της απόδοσης του μετασχηματιστή και παίζει σημαντικό ρόλο στην επιλογή του μετασχηματιστή για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Οι απώλειες χαλκού, οι απώλειες πυρήνα και οι απώλειες αδέσποτων είναι οι τρεις κύριοι τύποι απωλειών στους μετασχηματιστές διανομής. Υπολογίζοντας αυτές τις απώλειες, μπορούμε να προσδιορίσουμε τις συνολικές απώλειες και να βελτιώσουμε την απόδοση του μετασχηματιστή.
