اختيار محولات التوزيع ذات الكفاءة الطاقوية عالية

تعريف خسائر المحول

يمكن تقسيم خسائر المحول بشكل أساسي إلى نوعين: الخسائر عند عدم الحمل والخسائر عند الحمل. هذه الخسائر موجودة في جميع أنواع المحولات بغض النظر عن سيناريوهات تطبيقها أو تصنيفاتها القوة.

ومع ذلك، هناك نوعان إضافيان من الخسائر: الخسائر الإضافية الناجمة عن التوافقيات، وخسائر خاصة بالمحولات الكبيرة - خسائر التبريد أو الخسائر المساعدة، والتي تنتج من استخدام معدات التبريد مثل المراوح والمضخات.

خسائر عدم الحمل

تحدث هذه الخسائر في لب المحول كلما تم تنشيط المحول (حتى عندما يكون دائرة الثانوية مفتوحة). وتعرف أيضًا باسم خسائر الحديد أو خسائر اللب، وهي تبقى ثابتة.
تشمل خسائر عدم الحمل:

خسائر الهستيريزيس

تنتج هذه الخسائر من حركة المجالات المغناطيسية داخل صفائح اللب أثناء تغناطيسها وإزالة تغناطيسها بواسطة المجال المغناطيسي المتغير. تعتمد على نوع المادة المستخدمة لللب.

عادة ما تمثل خسائر الهستيريزيس أكثر من نصف إجمالي خسائر عدم الحمل (حوالي 50٪ إلى 70٪). في الماضي، كانت هذه النسبة أصغر (بسبب مساهمة أكبر من خسائر الدوامات، خاصة في الأوراق ذات السماكة النسبية التي لم تخضع لعلاج الليزر).

خسائر الدوامات

تُحدث هذه الخسائر بواسطة المجالات المغناطيسية المتغيرة التي تولد دوامات في صفائح اللب، مما ينتج عنه حرارة.
يمكن تقليل هذه الخسائر عن طريق بناء اللب من أوراق رقيقة ملصقة مع بعضها البعض ومغلفة بطبقة رقيقة من الورنيش لتقليل الدوامات. حاليا، تشكل خسائر الدوامات عادةً 30٪ إلى 50٪ من إجمالي خسائر عدم الحمل. عند تقييم الجهود الرامية لتعزيز كفاءة محولات التوزيع، فقد تم إحراز معظم التقدم في تقليل هذه الخسائر.
هناك أيضًا خسائر طفيفة متناثرة وخسائر دييكتريكية في لب المحول، وعادة ما تمثل أقل من 1٪ من إجمالي خسائر عدم الحمل.

خسائر الحمل

تعرف هذه الخسائر أيضًا باسم خسائر النحاس أو خسائر قصر الدائرة. تتقلب خسائر الحمل وفقًا لظروف تحميل المحول.
تشمل خسائر الحمل:

خسارة الحرارة الأومية

وتسمى أحيانًا بخسارة النحاس، حيث أنها المكون المقاوم الرئيسي لخسائر الحمل. تحدث هذه الخسارة في ملفات المحول وتكون بسبب مقاومة الموصل.
تزداد قيمة هذه الخسائر بنسبة مربعة للتيار الحمل وتناسب مقاومة الملف. يمكن تقليلها عن طريق زيادة مساحة المقطع العرضي للموصل أو تقليص طول الملف. يستخدم النحاس كموصل لموازنة الوزن والحجم والتكلفة والمقاومة؛ ويمكن تقليل الخسائر بشكل أكبر من خلال زيادة قطر الموصل ضمن حدود القيود الأخرى للتصميم.

خسائر الدوامات في الموصل

تحدث الدوامات أيضًا في الملفات نتيجة للمجالات المغناطيسية للتيار المتردد. يمكن تقليل الدوامات عن طريق تقليل مساحة المقطع العرضي للموصل، لذا يتم استخدام موصلات متعددة الأسلاك لتحقيق المقاومة المنخفضة المطلوبة مع السيطرة على خسائر الدوامات.

يمكن تجنب هذا باستخدام موصل متعدد الأسلاك مستمر (CTC). في CTC، يتم تبديل الأسلاك بشكل متكرر لتقليل الاختلافات في الفيض وتساوي الجهد.