Pertes Energeticae Transformatorum

Perdita in Transformatore

Cum transformator electricus sit dispositivum staticum, perdita mechanica in transformatore non solito in considerationem venit. Solemus tantum perditas electricas in transformatore considerare.

Perdita in quopiam machina latissime definitur ut differentia inter potentiam input et output. Quando potentia input ad primarium transformatoris supplentur, pars illa potentiae ad compensandum perdита в трансформаторе обычно не учитывается. Мы обычно рассматриваем только электрические потери в трансформаторе. Перевод на латынь:

Pertes in Transformatore

Cum transformator sit dispositivum staticum, pertes mechanicae in transformatore non solito in considerationem veniunt. Sollemus tantum pertes electricas in transformatore considerare.

Pertes in quacumque machina latissime definiuntur ut differentia inter potentiam input et output. Quando potentia input ad primarium transformatoris supplentur, pars illa potentiae ad compensandum perditas in corde transformatoris, id est, perditas hysteresis et perditas eddy current in corde transformatoris, et pars illa potentiae input perditur ut I2R et dissipatur ut calor in primariis et secundariis spireis, quia hi spireae aliquam internam resistantiam habent.

Prima dicitur perditae cordis vel perditae ferri in transformatore, et posterior cognoscitur ut perditae ohmicae vel perditae cupri in transformatore. Alia perditio in transformatore oritur, cognoscitur ut perditae vagantes, propter fluxus vagantes qui cum structura mechanic et conductores spirearum conectuntur.

Perditae Cupri in Transformatore

Perditae cupri sunt I²I2R, cum I12R1 in parte primaria et I22R2 in parte secundaria. Hic, I1 et I2 sunt currentes primarii et secundarii, et R1 et R2 sunt resistentiae spirearum. Quoniam hi currentes dependunt a onere, perditae cupri in transformatore variat secundum onus.

Perditae Cordis in Transformatore

Perditae hysteresis et perditae eddy current, ambae dependunt a proprietatibus magneticis materialium quibus constructum est cor transformatoris et eius designo. Itaque istae perditae in transformatore fixae sunt et non dependent ab currente oneris. Itaque perditae cordis in transformatore, quae alternative cognoscuntur ut perditae ferri in transformatore, possunt considerari constantes per omnem rangum oneris.

Perditae hysteresis in transformatore denotantur ut,

Perditae eddy current in transformatore denotantur ut,

Kh = constans hysteresis.

Ke = constans eddy current.

Kf = constans formae.

Perditae cupri simpliciter denotantur ut,

IL2R2′ + perditae vagantes

Ubi, IL = I2 = onus transformatoris, et R2′ est resistens transformatoris referens ad secundarium.

Nunc perditas hysteresis et eddy current paulo accuratius discussimus pro meliori intellegentia de pertes in transformatoribus.

Perditae Hysteresis in Transformatore

Perditae hysteresis in transformatoribus explicari possunt duobus modis: physice et mathematiciter.

Explicatio Physica Perditorum Hysteresis

Cor transformatoris ex 'Cold Rolled Grain Oriented Silicon Steel' conficitur. Ferrum est ferromagneticum materiale optimum. Huiusmodi materiales facile magnetizari possunt. Id est, quotiens fluxus magneticus transierit, sicut magnes se gesset. Substantiae ferromagneticae numerosa domini in sua structura habent.

Domini sunt parva regiona in structura materiae, ubi omnes dipoli paralleliter ad eandem directionem diriguntur. Alio modo dictum, domini sunt sicut parvi magnete permanentes random in structura substantiae situati.

Hii domini intra structuram materiae ita random disponuntur, ut netto resultante campum magneticum materiae nulla sit. Quando externus campus magneticus (mmf) applicatur, domini random directi paralleliter ad campum alignantur.

Postquam campus removetur, plures domini ad positiones random revertuntur, sed quidam aligantur. Propter hos immutatos domines, substantia parum permanentia magnetizatur. Haec magnetismus dicitur "Spontaneus Magnetismus".

Ad neutralizandum hunc magnetismum, oppositus mmf applicandus est. Magnetomotiva vis vel mmf in corde transformatoris alternativus est. Propter hanc reversionem domorum, extra opus fit. Propterea, erit consumptio energiae electricae, quae dicitur perditae hysteresis transformatoris.

Explicatio Mathematica Perditorum Hysteresis in Transformatore

Determinatio Perditorum Hysteresis

Consideretur annulus specimen ferromagnetici circuferentia L metrorum, area sectionis transversalis a m2 et N circuitus fili insulati ut in figura ad latus ostenditur,

Consideretur, currentis per coil fluentis I amp,

Vis magnetizans,

Sit, densitas fluxus hac instanti B,

Itaque, totalis fluxus per anulum, Φ = BXa Wb

Quoniam currentis per solenoidem fluens est alternativus, fluxus in anulo ferro productus est etiam alternativus, ita emf (e′) inducetur exprimetur ut,

Secundum legem Lenz, huius emf inducendum cursum currentis oportet, ideo, ut currentem I in coil conservare, fons debebit emf aequalem et oppositam suppeditare. Itaque, emf applicata,

Energia consumpta in brevi tempore dt, dum densitas fluxus mutatur,

Itaque, totum opus factum vel energia consumpta per unum completum cyclum magnetismi est,

Nunc aL est volumen anuli et H.dB est area elementaris stipulae B – H curvae in figura supra ostensa,

Itaque, Energia consumpta per cyclum = volumen anuli × area loop hysteresis.In casu transformatoris, hic anulus potest considerari ut cor magneticum transformatoris. Itaque, opus factum nihil aliud est quam perditio energiae electricae in corde transformatoris et hoc dicitur perditae hysteresis in transformatore.

Quid est Perditae Eddy Current?

In transformatore, alternantis currentis in primario suppeditamus, huius alternantis currentis producit alternantis fluxum magnetizantem in corde et cum huius fluxus connectitur cum secundario spira, erit inducendum voltage in secundario, resulting currentem fluere per onus cum eo connectum.

Aliquod alternantis fluxuum transformatoris; etiam connectitur cum aliis partibus conductoribus sicut cor ferreum vel corpus ferreum transformatoris etc. Cum alternatis fluxibus connectuntur cum his partibus transformatoris, erit localiter inducendum emf.

Propter haec emf, erunt currentes qui localiter in his partibus transformatoris circulabunt. Hi circulantes currentes non contribuent in output transformatoris et dissipabuntur ut calor. Huiusmodi perditio energiae dicitur perditae eddy current transformatoris.

Haec fuit latissima et simplificata explicatio perditorum eddy current. Detallata explicatio huius perditorum non est in scopo discussionis in hoc capitulo.