තරඟ පල්ලනයේ ශක්ති ඉ ReSharperment

ත්‍රාණයේ පැතිගැනීම්

විදුලි ත්‍රාණය ස්ථිර උපකරණයක් ලෙස, ත්‍රාණයේ මෙකඟ පැතිගැනීම් සාමාන්‍යයෙන් අවධානයට නොගැනීමෙන් එය දිගටම යැයි කියනු ලබනු ලැබේ. අපි රෝග් පැතිගැනීම් පමණක් ත්‍රාණයේ පැතිගැනීම් ලෙස සාමාන්‍යයෙන් සැලකුණු කරමු.

මූලික බලයේ ඇති බලය ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන බොහොමය ලෙස ආපුරුකරණය කරන විට, එම බලයේ කිසියම් කොටසක් ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන පැතිගැනීම් ලෙස (ත්‍රාණයේ හිස්ටරේසිස් පැතිගැනීම් සහ ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන පැතිගැනීම්) නිවැරදි කිරීමට භාවිතා කරන අතර, බලයේ කිසියම් කොටසක් I2R පැතිගැනීමක් ලෙස ප්‍රධාන සහ උප ප්‍රවේශ මෙහෙයුම් තුළ ධාරා ලෙස ඉදිරියේ පැති වේ, එය මෙම මෙහෙයුම් තුළ අඩු අන්තර්ගත ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.

මුල් එක ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන පැතිගැනීම හෝ ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන පැතිගැනීම ලෙස හැඳින්වේ, එහි පසුව ත්‍රාණයේ ඔහ්මික පැතිගැනීම හෝ ත්‍රාණයේ පීත් පැතිගැනීම ලෙස හැඳින්වේ. ත්‍රාණයේ අනෙකුත් පැතිගැනීමක් ත්‍රාණයේ ජාලිකා භාවිතා කිරීමේදී ජාලිකා සමග සම්බන්ධ වන නිසා ප්‍රතිඵලයක් ලෙස එය නිර්මාණය වේ.

ත්‍රාණයේ පීත් පැතිගැනීම

පීත් පැතිගැනීම I²I2R පැතිගැනීමක් ලෙස, ප්‍රධාන පැසිලේ I12R1 සහ උප පැසිලේ I22R2 වේ. මෙහි, I1 සහ I2 ප්‍රධාන සහ උප ධාරා වන අතර, R1 සහ R2 මෙහෙයුම්ගේ ප්‍රතිරෝධයයි. මෙම ධාරා ප්‍රතිඵලය මත ප්‍රතික්‍රියා කරන බැවින්, ත්‍රාණයේ පීත් පැතිගැනීම ප්‍රතිඵලය මත වෙනස් වේ.

ත්‍රාණයේ ප්‍රධාන පැතිගැනීම්

හිස්ටරේසිස් පැතිගැනීම සහ එඩි පැතිගැනීම, යනුවෙන් ප්‍රධාන පැතිගැනීම් ත්‍රාණයේ ප්‍රධානයේ භාවිතා කරන විද්‍යුත් ප්‍රenschaften der verwendeten Materialien und deren Design ab. Diese Verluste im Transformator sind also fest und hängen nicht von der Laststromstärke ab. Daher können die Eisverluste im Transformator, auch bekannt als Eisenverluste im Transformator, für den gesamten Lastbereich als konstant angesehen werden.

Der Hysterese-Verlust im Transformator wird bezeichnet als,

Der Wirbelstromverlust im Transformator wird bezeichnet als,

Kh = Hysterese-Konstante.

Ke = Wirbelstromkonstante.

Kf = Formkonstante.

Der Kupferverlust kann einfach bezeichnet werden als,

IL2R2′ + Streuverlust

Dabei ist IL = I2 = Last des Transformators, und R2′ ist der Widerstand des Transformators, bezogen auf die Sekundärseite.

Nun werden wir den Hysterese-Verlust und den Wirbelstromverlust etwas detaillierter besprechen, um ein besseres Verständnis für die Thematik der Verluste in Transformatoren zu gewinnen.

Hysterese-Verlust im Transformator

Der Hysterese-Verlust in Transformatoren kann auf zwei Arten erklärt werden: physisch und mathematisch.

Physische Erklärung des Hysterese-Verlusts

Der magnetische Kern des Transformators besteht aus "Kaltgewalztem orientiertem Siliziumstahl". Stahl ist ein sehr gutes ferromagnetisches Material. Dieses Material ist sehr empfindlich gegenüber Magnetisierung. Das bedeutet, dass es sich wie ein Magnet verhält, wenn der magnetische Fluss durch ihn hindurchgeht. Ferromagnetische Substanzen haben in ihrer Struktur viele Domänen.

Domänen sind sehr kleine Regionen in der Materialstruktur, in denen alle Dipole in dieselbe Richtung parallelisiert sind. Mit anderen Worten, die Domänen sind wie kleine permanente Magnete, die zufällig in der Struktur der Substanz verteilt sind.

Diese Domänen sind innerhalb der Materialstruktur so zufällig angeordnet, dass das resultierende magnetische Feld des Materials null ist. Wenn ein äußeres magnetisches Feld (mmf) angewendet wird, richten sich die zufällig ausgerichteten Domänen parallel zum Feld aus.

Nachdem das Feld entfernt wurde, kehren die meisten Domänen in ihre zufälligen Positionen zurück, aber einige bleiben ausgerichtet. Aufgrund dieser unveränderten Domänen wird die Substanz leicht permanent magnetisiert. Dieser Magnetismus wird als "Spontanmagnetismus" bezeichnet.

Um diesen Magnetismus neutralisieren, muss ein entgegengesetztes mmf angewendet werden. Das magnetomotorische Kraft oder mmf, das im Transformatorkern angewendet wird, ist wechselnd. In jedem Zyklus, aufgrund dieser Domänenumkehr, wird zusätzliche Arbeit geleistet. Aus diesem Grund gibt es einen Verbrauch von elektrischer Energie, der als Hysterese-Verlust des Transformators bekannt ist.

Mathematische Erklärung des Hysterese-Verlusts im Transformator

Bestimmung des Hysterese-Verlusts

Betrachten wir einen Ring aus einem ferromagnetischen Probenstück mit Umfang L Meter, Querschnittsfläche a m2 und N Wicklungen isolierten Drahts, wie in dem nebenstehenden Bild gezeigt,

Angenommen, der Strom, der durch die Spule fließt, beträgt I Ampere,

Magnetisierungsstärke,

Angenommen, die Flussdichte in diesem Moment ist B,

Daher ist der gesamte Fluss durch den Ring, Φ = BXa Wb

Da der Strom, der durch die Spule fließt, wechselnd ist, ist auch der Fluss, der im Eisenring erzeugt wird, wechselnd, daher wird die induzierte Spannung (e′) ausgedrückt als,

Gemäß dem Lenz'schen Gesetz wird diese induzierte Spannung dem Stromfluss entgegenwirken, daher muss die Quelle, um den Strom I in der Spule aufrechtzuerhalten, eine gleichwertige und entgegengesetzte Spannung liefern. Daher ist die angewendete Spannung,

Die in kurzer Zeit dt verbrauchte Energie, während der die Flussdichte sich ändert,

Daher ist die insgesamt geleistete Arbeit oder der während eines vollständigen Zyklius der Magnetisierung verbrauchte Energie,

Jetzt ist aL das Volumen des Rings und H.dB ist die Fläche des elementaren Streifens der B – H Kurve, wie in der obigen Abbildung gezeigt,

Daher ist die pro Zyklus verbrauchte Energie = Volumen des Rings × Fläche des Hysteresekreises.Im Fall des Transformators kann dieser Ring als magnetischer Kern des Transformators betrachtet werden. Daher ist die geleistete Arbeit nichts anderes als der elektrische Energieverlust im Transformatorkern, und dies wird als Hysterese-Verlust im Transformator bezeichnet.

Was ist der Wirbelstromverlust?

Im Transformator geben wir Wechselstrom in die Primärseite, dieser Wechselstrom erzeugt einen wechselnden Magnetisierungsfluss im Kern und da dieser Fluss mit der Sekundärwicklung verbunden ist, wird eine induzierte Spannung in der Sekundärseite erzeugt, was zu einem Strom führt, der durch die mit ihm verbundene Last fließt.

Einige der wechselnden Flüsse des Transformators können auch mit anderen leitenden Teilen wie dem Stahlkern oder dem Eisenkörper des Transformators verbunden sein. Da der wechselnde Fluss mit diesen Teilen des Transformators verbunden ist, würde es eine lokale induzierte Spannung geben.

Aufgrund dieser Spannungen würden Ströme entstehen, die lokal an diesen Teilen des Transformators zirkulieren. Diese zirkulierenden Ströme tragen nicht zur Ausgabe des Transformators bei und werden als Wärme abgestrahlt. Dieser Art von Energieverlust wird als Wirbelstromverlust des Transformators bezeichnet.

Dies war eine breite und einfache Erklärung des Wirbelstromverlusts. Eine detaillierte Erklärung dieses Verlustes fällt nicht in den Rahmen der Diskussion in diesem Kapitel.