Ideaalne trafo on väga tõhus, nii et neil pole energiakadusid, mis tähendab, et trafo sisendklemmile tarnitav võimsus peab olema võrdne trafo väljundklemmile tarnitud võimsusega. Niisiis sisendvõimsus ja väljund võim ideaalses trafos on võrdsed, sealhulgas nullkaod. Kuid praktikas ei võrdu trafo nii sisendi kui ka väljundvõimsus trafo elektriliste kadude tõttu. See on staatiline seade, kuna sellel pole liikuvaid osi, seega ei saa me jälgida mehaanilisi kadusid, kuid elektrikadud tekivad nagu vask ja raud. Selles artiklis käsitletakse trafo erinevat tüüpi kadude ülevaadet.
Trafo kaotuste tüübid
Trafos võib esineda erinevaid kadusid, nagu raud, vask, hüsterees, pööris, hulkuv ja dielektriline. Vaskkaod tekivad peamiselt tänu vastupanu trafo mähises, samas kui südamikus toimuva magnetiseerumise muutumise tõttu tekivad hüstereesikaod.
Trafo kaotuste tüübid
Rauakaod trafos
Rauakaod tekivad peamiselt trafo südamikus vahelduva voo kaudu. Kui see kaotus toimub südamikus, siis nimetatakse seda tuumakaotuseks. Selline kaotus sõltub peamiselt materjalist magnetiline omadused trafo südamikus. Trafo südamikku saab teha rauaga, nii et neid nimetatakse rauakadudeks. Seda tüüpi kadusid saab liigitada kahte tüüpi, nagu hüstererees ja pöörisvool.
Hüstereesi kaotus
Selline kahju tekib peamiselt siis, kui vahelduvvoolu rakendatakse trafo südamikule, siis magnetväli on vastupidine. See kaotus sõltub peamiselt trafos kasutatavast südamiku materjalist. Selle kadu vähendamiseks saab kasutada kõrgekvaliteedilist südamikmaterjali. CRGO - külmvaltsitud terale orienteeritud Si terast saab tavaliselt kasutada nagu trafo südamikku, nii et hüstereesi kadu saab vähendada. Seda kaotust saab esitada järgmise võrrandi abil.
Ph = Khf Bx m
Kus
‘Kh’ on konstant, mis sõltub trafo südamiku materjali kvaliteedist ja mahust
‘Bm’ on südamiku suurim voo tihedus
„F” on vahelduv voosagedus, muidu toiteallikas
‘X’ on Steinmetzi konstant ja selle konstandi väärtus muutub peamiselt 1,5-lt 2,5-le.
Pöörisvoolukaotus
Kui voog on ühendatud suletud ahelaga, võib vooluahelas esile kutsuda e.m.f ja seal on a pakkumine vooluringis. Vooluväärtuse voog sõltub peamiselt vooluahela piirkonna f ja f summast.
Trafo südamiku saab kujundada juhtiva materjaliga. Voolu voolu emfis saab tarnida materjali korpuses. Seda voolu voogu nimetatakse pöörisvooluks. See vool tekib siis, kui juht kogeb muutuvat magnetvälja.
Kui need voolud ei ole vastutavad ühegi funktsionaalse ülesande täitmise eest, tekitab see magnetmaterjalis kadu. Nii et seda nimetatakse pöörisvoolukaotuseks. Seda kadu saab vähendada südamiku projekteerimisel kergete lamineerimiste abil. Pöörisvoolu võrrandi saab tuletada järgmise võrrandi abil.
Pe = KeBm2t2f2V vatti
Kus
‘Ke’ on pöörisvoolu efektiivsus. See väärtus sõltub peamiselt magnetilise materjali olemusest, nagu südamiku takistus ja maht ning laminaatide laius
‘Bm’ on voo tiheduse suurim määr wb / m2
‘T’ on lamineerimise laius meetrites
‘F’ on magnetvälja vastupidine sagedus, mõõdetuna Hz-des
‘V’ on magnetilise materjali kogus kuupmeetrites
Vaskkaotus
Vaskkaod tekivad trafo mähiste oomilise takistuse tõttu. Kui trafo primaarmähised ja sekundaarmähised on I1 ja I2, siis on nende mähiste takistus R1 ja R2. Niisiis on mähistes tekkinud vaskkaod vastavalt I12R1 ja I22R2. Niisiis, kogu vaskkao saab olema
Pc = I12R1 + I22R2
Neid kaotusi nimetatakse ka muutuvateks või oomilisteks kahjudeks, kuna need kaovad koormuse põhjal.
Hulkuv kaotus
Seda tüüpi kadusid trafos võivad tekkida lekkevälja esinemise tõttu. Võrreldes vase ja raua kadudega on hulkuvate kadude protsent väiksem, mistõttu võib need kaotused tähelepanuta jätta.
Dielektriline kadu
See kaotus toimub peamiselt trafo õlis. Siin on õli isoleermaterjal. Kui õli muutub trafos muidu, kui õli kvaliteet halveneb, mõjutab see trafo efektiivsust.
Trafo efektiivsus
Efektiivsuse määratlus sarnaneb elektrimasinaga. See on väljundvõimsuse ja sisendvõimsuse suhe. Efektiivsust saab arvutada järgmise valemi abil.
Efektiivsus = väljundvõimsus / sisendvõimsus.
Trafo on ülitõhus seade ja nende seadmete koormustõhusus jääb peamiselt vahemikku 95–98,5%. Kui trafo on ülitõhus, on selle sisendil ja väljundil peaaegu sama väärtus ning seetõttu pole otstarbekas trafo efektiivsust arvutada ülaltoodud valemi abil. Kuid selle tõhususe leidmiseks on parem kasutada järgmist valemit
Efektiivsus = (sisend - kaotused) / sisend => 1 - (kaotused / sisend).
Olgu vasekadu I2R1, raua kadu aga Wi
Efektiivsus = 1 kaotus / sisend
= 1-I12R1 + Wi / V1I1CosΦ1
Ƞ = 1- (I1R1 / V1CosΦ1) Wi / V1I1CosΦ1
Eristage ülaltoodud võrrand ‘I1’ suhtes
d Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1
‘Ƞ’ on maksimaalne, kui d Ƞ / dI1 = 0
Seetõttu on efektiivsus „Ƞ” maksimaalne
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Seetõttu võib trafo efektiivsus olla suurim, kui raua ja vase kaod on võrdsed.
Niisiis, vaskkaod = raua kadu.
Seega on see kõik an ülevaade trafo kadude tüüpidest . Trafos võib energiakadu tekkida mitmel põhjusel. Nii et trafo efektiivsus väheneb. Trafo eri tüüpi kadude peamised põhjused on tingitud spiraali soojuse mõjust, magnetvoo lekkest, südamiku magnetiseerimisest ja magnetiseerimisest. Siin on teile küsimus, millised on turul saadaval olevad eri tüüpi trafod?
