Efficacia transformatoris

Introductio Efficienciae Transformatoris

Transformatores formant vinculum maximae importantiae inter systemata suppeditatoria et onus. Efficiencia transformatoris directe afficit eius performance et senectutem. In generali, efficiencia transformatoris est in ambitu 95 – 99 %. Pro magnis transformatoribus potenti cum perditis minimis, efficiencia potest esse tam alta ut 99.7%. Mensurationes input et output transformatoris non fiunt sub conditionibus oneratis, quia lecturae wattmetrorum inevitabiliter patiuntur errores 1 – 2%. Itaque pro scopo calculationum efficienciae, testes OC et SC adhibentur ad calculandum perditas nucleorum et spirentium in transformatore. Perditas nucleorum dependet a voltura nominata transformatoris, et perditas cupreorum dependet a currentibus per spira prima et secunda. Hinc efficiencia transformatoris est primaria importancia ad operandum sub conditionibus constantis volturae et frequentiae. Incrementum caloris in transformatore ex calore generato afficit vitae duram olei transformatoris et decidit genus methodi refrigerationis adoptatum. Incrementum caloris limitat rating equipmenti. Efficiencia transformatoris simpliciter datur ut:

• Potentia output est productus fractionis oneris nominati (volt-ampere) et factoris potentiae oneris

• Perditas sunt summa perditarum cupreorum in spirentibus + perditae ferri + perditae dielectricae + perditae oneris vagantes.

• Perditae ferri includunt perditas hysteresis et currentus eddy in transformatore. Haec perditae dependent a densitate fluxus intra nucleum. Mathematica,
  Perditae Hysteresis :
  
  Perditae Currentus Eddy :
  
  ubi kh et ke sunt constantes, Bmax est densitas magnetic field peak, f est frequencia fontis, et t est crassitudo nuclei. Potentia ‘n’ in perditis hysteresis est cognita ut constans Steinmetz cuius valor potest esse circa 2.
  

• Perditae dielectricae accidunt intra oleum transformatoris. Pro transformatoribus volturae parvae, haec perditae possunt negligi.

• Fluxus vagans ligat ad frame metallicum, tank, etc. ad producendum currentus eddy et praesens circumferens transformatoris, ita vocatur perditae vagantes, et dependet a currente oneris et sic nominatur ‘perditae oneris vagantes.’ Haec perditae possunt repraesentari per resistentiam in serie ad reactantiam vagantem.

Calculatio Efficienciae Transformatoris

Circuitus equivalentis transformatoris referens ad partem primam demonstratur infra. Hic Rc computat perditas nucleorum. Usando testem circuitus brevis (SC), possumus invenire resistentiam equivalentem computantem perditas cupreorum ut

Definamus x% ut percentagium oneris pleni vel nominati ‘S’ (VA) et Pcufl(watts) sit perditae cupreorum oneris pleni et cosθ sit factor potentiae oneris. Definimus etiam Pi (watts) ut perditae nucleorum. Quia perditae cupreorum et ferri sunt perditae majores in transformatore, tantum hae duae species perditorum computantur dum efficiencia calculatur. Tunc efficiencia transformatoris scribitur ut :

Ubi, x2Pcufl = perditae cupreorum(Pcu) ad quodlibet onus x% oneris pleni.
Maxima efficiencia (ηmax) occurrunt quando perditae variabiles aequant perditas constantes. Quia perditae cupreorum dependent ab onere, sunt quantitas variabilis. Et perditae nucleorum accipiuntur ut quantitas constans. Itaque conditio ad maximam efficienciam est :

Nunc scribimus maximam efficienciam ut :

Hoc ostendit quod possumus obtinere maximam efficienciam ad onus plenum per electionem propriam perditorum constantium et variabilium. Tamen, difficile est obtinere maximam efficienciam quia perditae cupreorum multo maior sunt quam perditae nucleorum fixae.
Variatio efficienciae cum onere potest repraesentari figura infra :

Videmus ex figura quod maxima efficiencia occurrunt ad factorem potentiae unum. Et maxima efficiencia occurrunt ad eadem onus independenter a factore potentiae oneris.

Efficiencia Totius Diei Transformatoris

Haec est efficiencia basata in energia calculata pro transformatoribus distributionis. Diversum a transformatoribus potenti quae commutantur in vel ex dependendo a onere quod gerunt, transformator distributionis continenter