Подобно на електрическа машина, ефективността на трансформатора също се определя като същата като съотношението на изходната мощност и входната мощност (ефективност = изходна / входна). Електрическите устройства като трансформатори са високоефективни устройства. Знаем, че има различни видове трансформатори наличен на пазара въз основа на приложението, където ефективността на пълното натоварване на тези трансформатори варира от 95% до 98,5%. Когато трансформаторът е с висока ефективност, тогава входът, както и изходът, имат почти същата стойност. Поради това не е практично да се изчислява ефективността на трансформатора чрез използване на изход / вход. И така, тази статия разглежда общ преглед на ефективността на трансформатора.
Каква е ефективността на трансформатора?
Ефективността на трансформатора може да се определи като интензивност или размер на загубата на мощност в трансформатора. Следователно съотношението на вторичното навиване изходна мощност към входната мощност на първичната намотка. Ефективността може да бъде написана по следния начин.
Ефективност на трансформатора
Ефективност (η) = (Изходна мощност / Входна мощност) X 100
Като цяло ефективността може да се обозначи с „η“. Горното уравнение е подходящо за идеален трансформатор навсякъде, където няма загуби на трансформатора както и пълната енергия в рамките на входа се премества към изхода.
Следователно, ако се вземат предвид загубите на трансформатора и ако трансформатора ефективността се анализира в практическите състояния, основно се разглежда следното уравнение.
Ефективност = ((мощност O / P) / (мощност O / P + медни загуби + ядрени загуби)) × 100%
Или може да се напише като Ефективност = (Мощност i / p - Загуби) / Мощност i / p × 100
= 1− (Загуби / i / p мощност) × 100
И така, всички входящи, o / p и загуби се изразяват главно в мощност (Watts).
Мощност на трансформатор
Когато идеалният трансформатор се разглежда без загуби, мощността на трансформатора ще бъде стабилна, тъй като напрежението V, умножено по ток I, е стабилно.
И така, мощността в рамките на първичната е еквивалентна на мощността във вторичната. Ако напрежението на трансформатора се увеличи, токът ще намалее. По същия начин, ако напрежението се намали, токът ще се увеличи, така че изходната мощност да може да се поддържа постоянна. Следователно първичната мощност е равна на вторичната мощност.
PОсновна= РВтори
VPАзPcosϕP= VСАзСcosϕС
Където ∅P& ∅сса първични, както и вторични фазови ъгли
Определяне на ефективността на трансформатора
Като цяло ефективността на нормалния трансформатор е изключително висока, която варира от 96% до 99%. Така че ефективността на трансформатора не може да бъде решена чрез висока точност чрез директно измерване на входа и изхода. Основното различие между показанията на входа и изхода и входа на инструментите е много малко, че грешката на инструмента ще доведе до грешка от 15% поръчки в рамките на загубите на трансформатора.
Освен това не е удобно и скъпо да се включат основните натоварващи устройства с точните номинални стойности на напрежение и фактор на мощността (PF) за зареждане на трансформатора. Също така има голямо количество загуба на мощност и няма информация от теста относно броя на загубите на трансформатори като желязо и мед.
Загубите на трансформатора могат да бъдат определени чрез точния метод, който би бил да се изчислят загубите от тестове за късо съединение и отворена верига, така че да може да се определи ефективността
От тест на отворена верига може да се определи загубата на желязо като P1 = P0 или Wo
От теста за късо съединение може да се определи загубата на мед при пълни товари като Pc = Ps или Wc
Загуба на мед при товар x пъти пълен товар = I2двеR02=> xдвеНастолен компютър
Ефективност на трансформатора (η) = VдвеАздвеCosΦ / VдвеАздвеCosΦ + Pi + xдвеНастолен компютър
В горното уравнение резултатът от показанията на инструмента може да бъде ограничен до загуби, така че общата ефективност да се постигне чрез него е много точна в сравнение с ефективността, постигната чрез директно натоварване.
Състояние на максимална ефективност на трансформатор
Знаем, че загубата на мед = I12R1
Загуба на желязо = Wi
Ефективност = 1- Загуби / Вход
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
Разграничете горното уравнение по отношение на I1
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
Ефективността ще бъде висока при dη / dI1 = 0
Следователно ефективността на трансформатора ще бъде висока при
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Следователно ефективността на трансформатора ще бъде висока, след като загубите на мед и желязо са еквивалентни.
Целодневна ефективност
Както обсъдихме по-горе, че обикновената ефективност на трансформатора може да бъде дадена като
Обикновена ефективност на трансформатора = изходна мощност (ватове) / входна мощност (ватове)
Въпреки това, при някои видове трансформатори тяхната производителност не може да зависи от тяхната ефективност. Например в разпределителните трансформатори техните първични елементи винаги са под напрежение. Вторичните им намотки обаче ще доставят леко натоварване през повечето време на ден
След като вторичните трансформатори няма да доставят никакъв товар, след това само загубите в сърцевината на трансформатора са значителни и загубите на мед не са налице.
Загубите на мед са значителни само след зареждане на трансформатори. Следователно за тези трансформатори загубите като медта са предимно по-малко важни. Така че работата на трансформатора може да бъде сравнена въз основа на енергията, използвана за един ден.
Ефективността на трансформатора през целия ден е по-рядко в сравнение с нормалната ефективност на него.
Фактори, които влияят върху ефективността на трансформатора включват следното
- Текущият ефект на нагряване в бобина
- Индуцирани вихрови токове Ефект на нагряване
- Намагнитване на Iron Core.
- Изтичане на поток
Как да подобрим ефективността на трансформатора?
Съществуват различни методи за подобряване на ефективността на трансформаторите като площ на контура, изолация, устойчивост на бобини и свързване на потока.
Област на цикъла
Изолация
Изолацията между листовете на сърцевината трябва да е идеална за предотвратяване на вихрови токове.
Съпротивление на първичната и вторичната намотка
Материалът на първичните и вторичните намотки трябва да бъде стабилен, така че тяхното електрическо съпротивление да е изключително малко.
Флукс съединител
И двете намотки на трансформатора трябва да бъдат навити по такъв начин, че свързването на потока между намотките да е максимално, тъй като по време на поточни връзки се осъществява пренос на мощност от една намотка към друга.
По този начин всичко е свързано с преглед на ефективността на трансформатора . Трансформаторите са електрически устройства с висока ефективност. Така че по-голямата част от ефективността на трансформатора ще варира от 95% до 98,5%. Ето един въпрос към вас, кои са различните видове трансформатори, предлагани на пазара?
