Trafoeffektivitet

Yfirferð um trafoefni

Trafur eru mikilvægasta tengingin milli rafrásar og hleðslu. Efni trafus hefur beint áhrif á virkni hans og eldun. Almennt liggur efni trafus á milli 95 – 99 %. Fyrir stóra raftrafu með mjög lága tapa getur efni orðið sem hátt og 99,7%. Inntak- og úttaksmælingar á trafu eru ekki gerðar undir hleðsluþungum því mælitölur vatnsmálsins eru óundanlega fyrir ofan eða neðan 1 – 2%. Til að reikna út efni er notuð OC og SC próf til að reikna út ákvæða keratap og vindingartapa í trafunni. Kerataparnir hafa áhrif af rafspennu trafus, en koparitaparnir hafa áhrif af straumi í frum- og sekundaravvingunum. Þess vegna er efni trafus mikilvægt til að hafa hann í virkni við fast spennu og tíðni. Hækkun hitastigs trafus vegna hita sem myndast hefur áhrif á líftíma olíu og ákvarðar hvort á að nota kjölfjölbreytingu. Hitastigsheildin takmarkar einkunnaraðgerðina. Efni trafus er einfaldlega gefið sem:

• Úttaksgjafi er margfeldi hlutfalls af ákvæða hleðslu (volt-amper) og hleðslutíðni hleðslunnar

• Taparnir eru summa af koparitapum í vindingunum + járnitap + dielectric tap + stray hleðslutap.

• Járnitaparnir innihalda hysteresis og eddy current tap í trafunni. Þessir taparnir hafa áhrif af flæðisdigrunni innan kerans. Stærðfræðilega,
  Hysteresis Tap :
  
  Eddy Current Tap :
  
  Þar sem kh og ke eru fastar, Bmax er toppmagnafelagstæði, f er upprunarfrekari, og t er þykkt kerans. Veldi 'n' í hysteresis tap er kend sem Steinmetz-fasti sem hefur gildi nær 2.
  

• Dielectric taparnir gerast innan olíu trafus. Fyrir lágspenna trafu má sleppa þeim.

• Leakage flux tengist metallestri, tanki o.s.frv. til að mynda eddy currents og eru alls staðar umhverfis trafuna, þannig að þeir eru kölluðir stray tap, og þeir hafa áhrif af hleðslustraumi og eru nefndir 'stray hleðslutap.' Þeir eru stendur með því að setja upp motstand sem er í rað við leakage reactance.

Reikningur á efni trafus

Jafngildi kringa trafus sem vísað er til frumahliðsins er sýnt hér fyrir neðan. Hér lýtur Rc til keratapa. Með Short circuit(SC) prófi getum við fundið jafngildi motstands sem lýtur til koparitapa eins og

Látum x% vera hlutfall af fulla eða ákvæða hleðslu 'S' (VA) og Pcufl(vattn) vera fulla hleðslu koparitap og cosθ vera hleðslutíðni hleðslunnar. Við skilgreinum einnig Pi (vattn) sem keratap. Þar sem koparitap og járnitap eru mikilvægustu tapar í trafu, þá er eingöngu takað tillit til þessa tveggja tapa við reikning á efni. Þá getur efni trafus verið skrifað sem :

Þar sem, x2Pcufl = koparitap(Pcu) við hvaða hleðslu x% af fulla hleðslu.
Mikilvægasti efni (ηmax) kemur til standa þegar breytilegir tapar eru jafnir fastum tapum. Þar sem koparitap er hleðslubundið, þá er hann breytilegur tapamagn. Og keratap er tekið sem fast magn. Svo skilyrði fyrir mikilvægasta efni er :

Nú getum við skrifað mikilvægasta efni sem :

Þetta sýnir að við getum náð mikilvægasta efni við fulla hleðslu með réttum vali á fastum og breytilegum tapum. En það er erfitt að ná mikilvægasta efni þar sem koparitap eru mörgum hærra en fastir keratap.
Breyting efnis með hleðslu getur verið framkvæmd með myndinni hér fyrir neðan :

Við getum séð af myndinni að mikilvægasti efni kemur til standa við einnig hleðslutíðni. Og mikilvægasti efni kemur til standa við sama hleðslu óháð hleðslutíðni hleðslunnar.

Allra daga efni trafus