Sarnaselt elektrimasinale on trafo efektiivsus määratletud samuti kui väljundvõimsuse ja sisendvõimsuse suhe (efektiivsus = väljund / sisend). Elektriseadmed nagu trafod on väga tõhusad seadmed. Me teame, et neid on erinevat tüüpi trafod saadaval turul vastavalt rakendusele, kus nende trafode täiskoormuse efektiivsus on vahemikus 95% kuni 98,5%. Kui trafo on ülitõhus, on sisendil ja väljundil peaaegu sama väärtus. Seega pole otstarbekas trafo efektiivsust arvutada väljundi / sisendi abil. Niisiis, selles artiklis käsitletakse trafo efektiivsuse ülevaadet.
Mis on trafo efektiivsus?
Trafo efektiivsust saab defineerida kui trafo võimsuskadu või suurust. Seetõttu on sekundaarse suhe mähised väljundvõimsus primaarmähise sisendisse. Efektiivsust saab kirjutada järgmiselt.
Trafo efektiivsus
Efektiivsus (η) = (väljundvõimsus / sisendvõimsus) X 100
Üldiselt võib efektiivsust tähistada tähisega η. Ülaltoodud võrrand sobib ideaalse trafo jaoks kõikjal, kus seda pole trafo kaod samuti kogu sisendis olev energia liigub väljundisse.
Seega, kui arvestada trafo kadusid ja kui trafo efektiivsust analüüsitakse praktiliste olekute piires, peamiselt võetakse arvesse järgmist võrrandit.
Efektiivsus = ((toide O / P) / (toide O / P + vaskkaod + südamekaod)) × 100%
Või muidu võib selle kirjutada järgmiselt Tõhusus = (võimsus i / p - kaod) / võimsus i / p × 100
= 1− (kaod / i / p võimsus) × 100
Niisiis, kogu sisend, o / p ja kaod väljendatakse peamiselt võimsuses (vattides).
Trafo võimsus
Alati, kui arvestatakse ideaalset trafot ilma kadudeta, on trafo võimsus stabiilne, kuna pinge V korrutatakse läbi voolu I, on stabiilne.
Niisiis, primaari sees olev jõud on samaväärne sekundaarses. Kui trafo pinge suureneb, väheneb vool. Samamoodi, kui pinget vähendatakse, suurendatakse voolu, nii et väljundvõimsust saaks hoida konstantsena. Seetõttu on esmane võimsus võrdne sekundaarse võimsusega.
PEsmane= PSekundaarne
VPMinaPcosϕP= VSMinaScosϕS
Kus ∅P& ∅son nii primaarsed kui ka sekundaarsed faasinurgad
Trafo efektiivsuse määramine
Tavaliselt on tavalise trafo kasutegur ülimalt kõrge, ulatudes 96% kuni 99%. Nii et trafo efektiivsust ei saa otsustada sisendi ja väljundi otse mõõtmise kaudu suure täpsusega. Peamine erinevus sisendite, väljundite ja instrumentide sisendite näitude vahel on väga väike, et instrumendi viga põhjustab trafo kadude piires 15-protsendilise järjestuse vea.
Lisaks ei ole trafo laadimiseks vajalik ja kallis lisada pinge ja võimsusteguri (PF) täpsete nimiväärtuste olulisi laadimisseadmeid. Samuti on palju energiat raisatud ja testist pole teavet trafo kadude arvu, näiteks raua ja vase kohta.
Trafo kaod saab kindlaks määrata täpse meetodi abil, kui arvutada lühised ja avatud voolu testid, et oleks võimalik kindlaks määrata efektiivsus
Avatud vooluringi abil saab määrata rauakadu nagu P1 = P0 või Wo
Lühisekatse põhjal saab määrata vaskkao täiskoormusel, näiteks Pc = Ps või Wc
Vasekadu koormusel x korda täiskoormus = I2kaksR02=> xkaksArvuti
Trafo efektiivsus (η) = VkaksMinakaksCosΦ / VkaksMinakaksCosΦ + Pi + xkaksArvuti
Ülaltoodud võrrandis võib instrumendi näitude tulemus piirduda kaodega lihtsalt nii, et üldise efektiivsuse saavutamine on sellest väga täpne võrreldes otsese koormuse abil saavutatud efektiivsusega.
Trafo maksimaalse efektiivsusega seisund
Me teame, et vaskkaod = I12R1
Raua kadu = Wi
Efektiivsus = 1 - kaotused / sisend
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
Eristage ülaltoodud võrrand I1 suhtes
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
Efektiivsus on kõrge, kui dη / dI1 = 0
Seetõttu on trafo efektiivsus kõrge
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Seetõttu on trafo efektiivsus kõrge, kui vase ja raua kaod on samaväärsed.
Tõhusus kogu päeva vältel
Nagu me eespool arutlesime, võib trafo tavalise efektiivsuse anda järgmiselt
Trafo tavaline efektiivsus = väljund (vatt) / sisend (vatt)
Mõnes tüüpi trafodes ei saa nende jõudlus siiski sõltuda nende efektiivsusest. Näiteks jaotustrafodes on nende primaarsed energiaallikad. Kuid nende sekundaarmähised tagavad suurema osa ajast päevas väikese koormuse
Kui sekundaarsed trafod ei tooda koormust, on pärast seda märkimisväärsed ainult trafo südamiku kaod ja vaskkaod puuduvad.
Vaskkaod on olulised ainult siis, kui trafod on koormatud. Seetõttu on nende trafode jaoks sellised kadud nagu vask enamasti vähem olulised. Nii saab trafo jõudlust võrrelda ühe päeva jooksul kasutatud energia põhjal.
Trafo kogu päeva efektiivsus on vähem kui selle normaalse efektiivsusega.
Trafo efektiivsust mõjutavad tegurid sisaldama järgmist
- Praegune kütteefekt mähises
- Esilekutsutud pöörisvool Küttefekt
- Raudsüdamiku magnetiseerimine.
- Fluxi lekkimine
Kuidas trafo efektiivsust parandada?
Trafode efektiivsuse parandamiseks on erinevaid meetodeid, näiteks silmuse pindala, isolatsioon, mähiste takistus ja voo sidestus.
Silmuspiirkond
Isolatsioon
Südamiklehtede isolatsioon peab olema ideaalne pöörisvoolude vältimiseks.
Esmase ja teisese mähise vastupidavus
Primaar- ja sekundaarmähiste materjal peab olema stabiilne, nii et nende elektritakistus oleks äärmiselt väike.
Vooluühendus
Mõlemad trafo mähised peavad olema keritud nii, et voolude sidestamine poolide vahel on ülim, kuna vooühenduste ajal toimub jõuülekanne ühest mähisest teise.
Seega on see kõik ülevaade süsteemi tõhususest trafo . Trafod on kõrge efektiivsusega elektriseadmed. Enamik trafo efektiivsusest jääb vahemikku 95–98,5%. Siin on teile küsimus, millised on turul saadaval olevad eri tüüpi trafod?
