Transformila efikeco
Prezento de la Efiĉo de Transformilo
Transformiloj formas la plej gravan ligilon inter provizosistemoj kaj ŝargo. La efiĉo de transformilo direktas afektas ĝian operacion kaj vetustigon. Ĝenerale, la efiĉo de transformilo estas en la amplekso de 95 – 99 %. Por grandaj potenctransformiloj kun tre malaltaj perdoj, la efiĉo povas esti tiel alta kiel 99,7%. La enmet- kaj elmetmezuradoj de transformilo ne farigas sub ŝarĝitaj kondiĉoj, ĉar la legaĵoj de vatmetroj inevite suferas erarojn de 1 – 2%. Do, por la celo de efiĉekalkuloj, oni uzas OC kaj SC testojn por kalkuli nombritan kern- kaj vikolingvaĵperdojn en la transformilo. La kernperdoj dependas de la nombrita tensio de la transformilo, kaj la kuproperdoj dependas de la strumoj tra la primara kaj sekundara vikolingvoj de la transformilo. Tial, la efiĉo de transformilo estas de prima graveco por operacio sub konstantaj tensio- kaj frekvencokondiĉoj. La pligrandiĝo de la temperaturo de la transformilo pro produktitaj varmo afektas la vivdaŭron de la transformilolaj ecoj kaj determinas la tipon de refreskometodo adoptita. La temperaturpligrandiĝo limigas la valorigon de la aparato. La efiĉo de transformilo simple doniĝas kiel:
La eligvico estas la produto de la frakcio de la nombrita ŝarĝado (volt-ampero), kaj la potencvico de la ŝargo
La perdoj estas la sumo de kuproperdoj en la vikolingvoj + la ferperdo + dielektrika perdo + forŝirita ŝarĝaperdo.
La ferperdoj inkluzivas la histeresoperdojn kaj turbuleckurrentoperdojn en la transformilo. Tiuj perdoj dependas de la fluksdenseco ene de la kerno. Matematike,
Histeresoperdo :
Turbuleckurrentoperdo :
Kie kh kaj ke estas konstantoj, Bmax estas la pinta magnetkampladostreĉo, f estas la fontfrekvenco, kaj t estas la dikiĝo de la kerno. La potenco ‘n’ en la histeresoperdo estas konata kiel Steinmetz-konstanto, kies valoro povas esti preskaŭ 2.
La dielektrikaj perdoj okazas ene de la transformilolo. Por malalttensiaj transformiloj, ĝin povas neglekti.
La forŝirita fluks ligo al la metalarko, tanko, etc. por produti turbuleckurrentojn kaj estas prezentaj ĉie ĉirkaŭ la transformilo, do nomitas kiel forŝirita perdo, kaj ĝi dependas de la ŝarĝstrumo kaj do nomita kiel 'forŝirita ŝarĝaperdo'. Ĝin povas reprezenti per rezisto en serio al la forŝirita reaktanco.
Kalkulado de la Efiĉo de Transformilo
La ekvivalenta cirkvito de transformilo referita al la primara flanko montriĝas sube. Ĉi tie Rc kalkulas la kernperdojn. Uzante mallongan cirkiton (SC) teston, ni povas trovi la ekvivalentan reziston kalkulantan la kuproperdojn kiel
Ni difinas x% esti la procento de plena aŭ nombrita ŝarĝado ‘S’ (VA) kaj lasu Pcufl(vattoj) esti la plena ŝarĝa kuproperdo kaj cosθ esti la potencvico de la ŝargo. Ankaŭ, ni difinis Pi (vattoj) kiel kernperdo. Kiel kupro- kaj ferperdoj estas la ĉefaj perdoj en la transformilo, nur tiuj du tipoj de perdoj estas konsideritaj dum la kalkulo de efiĉo. Tiam la efiĉo de transformilo povas skribiĝi kiel :
Kie, x2Pcufl = kuproperdo (Pcu) je iu ŝarĝado x% de plena ŝarĝado.
La maksimuma efiĉo (ηmax) okazas kiam la variablaj perdoj egalas al la konstantaj perdoj. Ĉar la kuproperdo dependas de la ŝarĝado, ĝi estas variabla perdo kvanto. Kaj la kernperdo estas konsiderata kiel konstanta kvanto. Do, la kondiĉo por maksimuma efiĉo estas :
Nun ni povas skribi la maksimuman efiĉon kiel :
Tio montras, ke ni povas atingi maksimuman efiĉon je plena ŝarĝado per pruna selektado de konstantaj kaj variablaj perdoj. Tamen, malfacile atingi maksimuman efiĉon, ĉar la kuproperdoj estas multe pli altaj ol la fiksaj kernperdoj.
La variado de efiĉo kun ŝarĝado povas reprezentiĝi per la figuraĵo sube :
Ni povas vidi el la figuraĵo, ke la maksimuma efiĉo okazas je unueca potencvico. Kaj la maksimuma efiĉo okazas je sama ŝarĝado sendepende de la potencvico de la ŝargo.
