Quines són les pèrdues del transformador?

Què és el dany del ferro?

A diferència de la pèrdua de coure, la pèrdua de ferro d'un transformador és independent de factors com el bobinatge i la mida del corrent. Des del punt de vista del nom, el dany per ferro està estretament relacionat amb el ferro, ja que es produeix pel nucli de ferro. La pèrdua de ferro del transformador també es coneix com a "pèrdua sense càrrega", ja que la pèrdua de ferro sempre existeix al transformador, tant si és a plena càrrega com a càrrega zero, i pertany a una pèrdua fixa del transformador. Tanmateix, durant el procés de càrrega, la pèrdua de potència disminuirà amb la disminució de la intensitat del camp elèctric.

Classificació de les pèrdues de ferro dels transformadors

La pèrdua de ferro del transformador es divideix en pèrdua per histèresi i pèrdua per corrents de Foucault.

Pèrdua per histèresi

El principi de funcionament del transformador es basa en el principi d'inducció electromagnètica per aconseguir pujades i baixades de voltatge i canvis de corrent. El flux magnètic del transformador flueix sobre el nucli de ferro. El nucli de ferro té resistència magnètica al flux magnètic, igual que un conductor té resistència al corrent. De la mateixa manera, també es generarà calor, i aquesta pèrdua s'anomena "pèrdua per histèresi".

Pèrdua per corrents de Foucault

Quan s'aplica un corrent a l'enrotllament primari del transformador, el flux magnètic generat per la bobina flueix pel nucli de ferro. Com que el nucli en si és un conductor, s'indueix un potencial elèctric en un pla perpendicular a la línia de camp magnètic. Aquest potencial crea un bucle tancat a la secció transversal del nucli, que al seu torn genera un corrent elèctric. Aquest corrent actua com un vòrtex giratori, d'aquí el nom "vòrtex". La pèrdua causada pel corrent de Foucault s'anomena "pèrdua per corrent de Foucault". És perquè el nucli crea corrents de Foucault que es converteix en una làmina fina. Com que com més prim és el nucli, com més alta és la resistència, més baix és el corrent.

Factors que influeixen en la pèrdua de ferro del transformador

• Tensió i freqüència de funcionament:Les pèrdues de ferro estan relacionades amb la tensió de funcionament i la freqüència del transformador perquè aquests factors afecten la intensitat del camp magnètic i la histèresi al nucli.
• Material del nucli:Les propietats d'histèresi del material del nucli afectaran la magnitud de la pèrdua de ferro. Si el material del nucli no es selecciona bé, la pèrdua per histèresi augmentarà.
• Procés de fabricació:El procés de fabricació del transformador també té un cert impacte en la pèrdua de ferro. Per exemple, el mètode de laminació del nucli, el tractament d'aïllament, etc. afectaran la mida de la pèrdua de ferro.

Com reduir les pèrdues de ferro del transformador?

• Seleccioneu un material de nucli de ferro d'alta qualitat:Seleccionar un material de nucli de ferro amb una petita pèrdua per histèresi pot reduir la pèrdua de ferro del transformador.
• Optimitzar el procés de fabricació:Reduir la pèrdua de ferro millorant el mètode de laminació del nucli, el tractament d'aïllament i altres processos de fabricació.
• Disseny raonable:En l'etapa de disseny del transformador, les pèrdues de ferro es redueixen optimitzant el disseny estructural i la selecció de paràmetres.

Pèrdua de coure

El coure juga un paper important en els transformadors. Els cables de coure s'utilitzen normalment en els bobinatges dels transformadors. La "pèrdua de coure" al transformador és la pèrdua causada pels cables de coure. La "pèrdua de coure" del transformador també s'anomena pèrdua de càrrega. L'anomenada pèrdua de càrrega és una pèrdua variable i canviant.

Canvia amb el canvi de corrent, la pèrdua de coure (pèrdua de càrrega) és una pèrdua variable i també és la principal pèrdua en el funcionament del transformador.

Factors que influeixen en la pèrdua de coure del transformador

• Mida actual:Com s'ha esmentat anteriorment, la pèrdua de coure és proporcional al quadrat del corrent, de manera que la magnitud del corrent és el factor clau que afecta la pèrdua de coure.
• Resistència al bobinatge:La resistència del bobinatge afecta directament la pèrdua de coure. Com més gran sigui la resistència, més alta serà la pèrdua de coure.
• Nombre de capes de la bobina:Com més capes de bobina hi hagi, més llarg serà el camí perquè el corrent flueixi a l'enrotllament, i la resistència augmentarà en conseqüència, cosa que provocarà una major pèrdua de coure.
• Freqüència de commutació:L'efecte de la freqüència de commutació sobre la pèrdua de coure del transformador està directament relacionat amb els paràmetres de distribució i les característiques de càrrega del transformador. Quan les característiques de càrrega i els paràmetres de distribució són inductius, la pèrdua de coure disminueix a mesura que augmenta la freqüència de commutació; quan són capacitius, la pèrdua de coure augmenta a mesura que augmenta la freqüència de commutació.
• Influència de la temperatura:La pèrdua de càrrega també es veu afectada per la temperatura del transformador. Alhora, el flux de fuita causat pel corrent de càrrega produirà pèrdues per corrents de Foucault al bobinatge i pèrdues perdides a les parts metàl·liques externes al bobinatge.

Com reduir les pèrdues de coure en un transformador?

• Augmenteu la secció transversal del bobinatge del transformador:reduir la resistència del conductor, reduint així eficaçment la pèrdua de coure del transformador.
• Utilitzeu materials conductors d'alta qualitat:com ara làmina de coure o làmina d'alumini per reduir la resistència del bobinatge.
• Reduir el temps de funcionament amb càrrega lleugera del transformador:Limitar la proporció del temps de funcionament amb càrrega lleugera del transformador ajudarà a reduir la pèrdua de coure del transformador.