Transformiloj Energioperdo
Transformiloj en Transformilo
Ĉar la elektra transformilo estas statika aparato, mekanikaj perdoj en transformilo normala ne estas prezentata. Ni ĝenerale konsideras nur elektrajn perdojn en transformilo.
Perdo en iu ajn maŝino estas larĝe difinita kiel diferenco inter eniga potenco kaj eliga potenco. Kiam eniga potenco estas subfurnita al la primara flanko de transformilo, iu parto de tiu potenco estas uzata por kompensi kernperdojn en transformilo, nome Histeresa perdo en transformilo kaj Vortkurenta perdo en kerntransformilo, kaj iu parto de la eniga potenco estas perdita kiel I2R-perdo kaj dissendiĝas kiel varmo en la primaraj kaj sekundaraj vintroj, ĉar tiuj vintroj havas iun internan rezistancon en ili.
La unua estas nomata kiel kernperdo aŭ ferperdo en transformilo, kaj la lasta estas konata kiel ohma perdo aŭ kuproperdo en transformilo. Alia perdo okazas en transformilo, konata kiel Stranga Perdo, pro stranga fluksado kun la mekanika strukturo kaj vintrodirigiloj.
Kuproperdo en Transformilo
Kuproperdo estas I²I2R-perdo, kun I12R1 sur la primara flanko kaj I22R2 sur la sekundara flanko. Ĉi tie, I1 kaj I2 estas la primaraj kaj sekundaraj streĉoj, kaj R1 kaj R2 estas la rezistoj de la vintroj. Ĉar ĉes streĉoj dependas de la ŝargo, kuproperdo en transformilo varias kun la ŝargo.
Kernperdoj en Transformilo
Histeresa perdo kaj vortkurenta perdo ambaŭ dependas de la magnetaj ecoj de la materialoj uzitaj por konstrui la kernon de transformilo kaj ties dizajno. Do tiuj perdoj en transformilo estas fiksaj kaj ne dependas de la ŝargstreĉo. Do kernperdoj en transformilo, kiuj ankaŭ estas konataj kiel ferperdo en transformilo, povas esti konsideritaj konstantaj por ĉiuj ŝargintervaloj.
Histeresa perdo en transformilo estas signifita kiel,
Vortkurenta perdo en transformilo estas signifita kiel,
Kh = Histeresa konstanto.
Ke = Vortkurenta konstanto.
Kf = formkonstanto.
Kuproperdo povas simple esti signifita kiel,
IL2R2′ + Stranga perdo
Kie, IL = I2 = ŝargo de transformilo, kaj R2′ estas la rezisto de transformilo referencita al la sekundaro.
Nun ni diskutos pri Histeresa perdo kaj Vortkurenta perdo iom pli detale por plibona kompreno de la temo de perdoj en transformiloj.
Histeresa Perdo en Transformilo
Histeresa perdo en transformiloj povas esti klarigita du manieroj: fizike kaj matematike.
Fizika Klarigo de Histeresa Perdo
La magnetkerno de transformilo estas farita el 'Malvarmetroleita Grane Orientita Siliciuma Ferro'. Fero estas tre bona feromagnetika materialo. Tiu speco de materialoj estas tre sentema al magnetizado. Tio signifas, ke ĉiam kiam magnetfluksos pasus tra, ĝi kondutiĝos kiel magnetilo. Feromagnetikaj substancoj havas nombrojn de domenoj en sia strukturo.
Domenoj estas tre malgrandaj regionoj en la materiala strukturo, kie ĉiuj dipoloj estas paralelaj al la sama direkto. En aliaj vortoj, la domenoj estas kiel malgrandaj permanentaj magnetiloj situitaj hazardmaniere en la strukturo de la substanco.
Tiuj domenoj estas aranĝitaj ene de la materiala strukturo en tia hazarda maniero, ke la netrezulta magnetkampo de la materiaĵo estas nul. Kiam ekstera magnetkampo (mmf) estas aplikita, la hazarddirektitaj domenoj ordiĝas paralele al la kampo.
Post kiam la kampo estas forigita, plej multaj domenoj revenas al hazardaj pozicioj, sed kelkaj restas ordigitaj. Pro tiuj neŝanĝitaj domenoj, la substanco iomete permanente magnetiĝas. Tiu magnetismo estas nomata "Spontana Magnetismo".
Por neutraligi tiun magnetismon, necesas apliki iun kontraŭan mmf. La magnetmotiva forto aŭ mmf aplikita en la kerntransformilo estas alternanta. Por ĉiu ciklo pro tiu domenoreverso, estos ekstra laborfarita. Pro tio, estos konsumo de elektra energio, kiu estas konata kiel Histeresa perdo de transformilo.
Matematika Klarigo de Histeresa Perdo en Transformilo
Determinado de Histeresa Perdo
Konsideru ringon de feromagnetika specimen de cirklado L metro, sekcian areon a m2 kaj N spiralojn de izolita drato kiel montrite en la bildo apude,
Ni konsideru, la fluantan trakuranton tra la spiro estas I amp,
Magnetiga forto,
Lasu, la fluksdensan je tiu momento estas B,
Do, la totala fluks tra la ringo, Φ = BXa Wb
Ĉar la fluanto tra la solenoïdo estas alternanta, la fluks produktita en la ferro-ringo estas ankaŭ alternanta, do la induktita emf (e′) esprimiĝos kiel,
Laŭ la leĝo de Lenz, tiu induktita emf kontraŭstaros la fluadon de kuranto, do, por daŭrigi la kuranton I en la spiro, la fonto devas subfurni egalajn kaj kontraŭajn emfojn. Do, aplikita emf,
Energio konsumata dum mallonga tempo dt, dum kiu la fluksdenso ŝanĝiĝis,
Do, la totala farita laboro aŭ konsumata energio dum unu kompleta ciklo de magnetismo estas,
Nun aL estas la volumeno de la ringo kaj H.dB estas la areo de la elementa stripo de la B – H-kurbo montrita supre,
Do, Konsumita energio por ciklo = volumeno de la ringo × areo de histeresa ciklo. En la kazo de transformilo, tiu ringo povas esti konsiderata kiel la magnetkerno de transformilo. Do, la farita laboro estas nenio alia ol la elektra energiperdo en la kerntransformilo, kaj tio estas konata kiel histeresa perdo en transformilo.
Kio estas Vortkurenta Perdo?
En transformilo, ni subfurnas alternan kuranton en la primaron, tio alternas kuranton produkton alternan magnetigan fluksadon en la kernon, kaj kiel tiu fluksado ligas kun la sekundara spiro, estos induktita voltago en la sekundaro, rezultante kuranton flui tra la ŝargo konektita kun ĝi.
Kelkaj el la alternaj fluksadoj de transformilo; eble ankaŭ ligos kun aliaj kondukantaj partoj kiel stalfervo aŭ fierkorpo de transformilo. Kiel alternaj fluksadoj ligas kun tiuj partoj de transformilo, estus lokala induktita emf.
Pro tiuj emfoj, estus kurantoj, kiuj cirkulos lokale en tiuj partoj de transformilo. Tiuj cirkulaj kurantoj ne kontribuos al la eldonado de transformilo kaj dissendiĝos kiel varmo. Tiu tipo de energiperdo estas nomata kiel vortkurenta perdo de transformilo.
Tio estis larĝa kaj simpla klarigo de vortkurenta perdo. La detaliga klarigo de tiu perdo ne estas en la amplekso de diskuto en tiu ĉapitro.
