Tranformatorun effektivliyi

Tranformatorun Verimliliyinin Tanıtımı

Tranformatorlar təminat sistemi və yük arasında ən mühüm keçid formasını təşkil edir. Tranformatorun verimliliyi onun iş performansı və yaşılanma prosesini doğrudan etkiler. Genel olaraq, tranformatorların verimliliyi 95-99% aralığında olur. Düşük zərərli böyük enerji tranformatorları üçün bu verimlilik 99.7%-ə qədər yüksələ bilər. Tranformatorun daxil və çıxış ölçmələri yüklü şərait altında edilmir, çünki wattmetr göstəriciləri nəzərə alınmayan 1-2% səhvələrə malikdir. Bu səbəbdən, verimlilik hesablamaları üçün OC və SC testləri istifadə edilir ki, tranformatorun reytinqi olan çekirdek və sarımların zərərlərini hesablamak olsun. Çekirdek zərərləri tranformatorun reytinq voltajına, məsələn, bakır zərərləri isə tranformatorun birincil və ikincil sarımlarından keçən cürəklərə bağlıdır. Buna görə, tranformatorun verimliliyi onu sabit voltaj və frekans şəraitında işlətmək üçün ən vacibdir. Yanma nedeni ilə tranformatorun temperaturunun artması, tranformator yağına təsir edir və soğutma üsulunu müəyyənləşdirir. Temperaturun artması ehtiyac olan ekipman reytinqini məhdudlaşdırır. tranformatorun verimliliyi sadəcə aşağıdakı kimi təyin olunur:

• Çıxış gücü, reytinq yükünün (volt-amper) hissəsi və yükün güclü faktoru hasilidir

• Zərərlər, sarımlardakı bakır zərərlərin, demir zərərin, dielektrik zərərin və səciq yük zərərinin cəmidir.

• Demir zərərləri, tranformatorun çekirdeksindəki fluk yoğunluğuna bağlı histerizis və fırlanma cərəyan zərərlərini əhatə edir. Bu zərərlər matematik olaraq,
  Histerizis Zərəri :
  
  Fırlanma Cərəyan Zərəri :
  
  Burada kh və ke sabitlərdir, Bmax zirzəfər magnet sahə yoğunluğu, f - istochnikin frekvəndir, t isə çekirdeğin qalınlığıdır. Histerizis zərərindəki "n" dərəcəsi Steinmetz sabiti kimi tanınıb, qiyməti təxminən 2 ola bilər.
  

• Dielektrik zərərlər tranformator yağında baş verir. Nisbi olaraq aşağı voltajlı tranformatorlar üçün bunlar nəzərə alınmaz.

• Sızıntı fluk metaldan çərçivə, tank və s. ilə əlaqə yaratır, fırlanma cərəyanları ortaya çıxır və bu, tranformatorun etrafında mövcuddur, buna sızıntı yük zərəri deyilir və bu, yük cürəkindən asılıdır, buna sızıntı yük zərəri deyilir. Bu, sızıntı reaktiv xətti ilə nisbətən nisbətən təsvir edilə bilər.

Tranformatorun Verimliliyinin Hesabı

Aşağıda, birinci tarafla əlaqədar tranformatorun ekvivalent şeması göstərilmişdir. Burada Rc çekirdek zərərlərini nəzərə alır. Qısa bağlanma (SC) testi ilə, bakır zərərlərini nəzərə alan ekvivalent direniş tapa bilərik

Tutaq ki, x% tam və ya reytinq yükünün (VA) faizi və Pcufl(vat) tam yük bakır zərəridir və cosθ yükün güclü faktorudur. Ayrıca, Pi (vat) kimi çekirdek zərəri təyin edildi. Bakır və demir zərərləri tranformatorun əsas zərərləridir, beləliklə, effektivlik hesablanması zamanı yalnız bu iki növ zərər nəzərə alınır. Onda, tranformatorun verimliliyi aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Burada, x2Pcufl = bakır zərəri(Pcu) tam yükün x% faizində her hansı bir yük zamanı.
Maksimum effektivlik (ηmax) dəyişən zərərlər sabit zərərlərə bərabər olduğunda baş verir. Bakır zərəri yükə bağlı olduğu üçün, bu dəyişən zərər miqdarıdır. Və çekirdek zərəri sabit miqdar kimi götürülür. Buna görə, maksimum effektivlik üçün şərt budur:

İndi maksimum effektivliyi aşağıdakı kimi yazabilərik:

Bu, daimi və dəyişən zərərlərin düzgün seçimi ilə tam yükündə maksimum effektivlik əldə edilə biləcəyini göstərir. Amma, bakır zərərləri sabit çekirdek zərərlərindən çox daha yüksəkdir, buna görə, maksimum effektivlik əldə etmək çətin ola bilər.
Yükün verimliliyinin dəyişməsi aşağıdakı şəkillə təsvir edilə bilər: