Effikjenza tal-trasformatur

Introduzzjoni tal-Effiċjenza tal-Transformer

Il-transformer huwa l-linkju l-aktar importanti bejn is-sistemi ta' fornitura u l-cariga. L-effiċjenza tal-transformer taffettuwa direttament il-prestazzjoni u l-invecchiament. F'dan il-każ, l-effiċjenza tal-transformer solitament tkun bejn 95 – 99 %. Għal transformer kbar tal-energy b'perditi ħafifa, l-effiċjenza tista' tkun sa 99.7%. Il-misuramenti tal-input u tal-output tal-transformer ma jiġux fatti taħt kondizzjonijiet carigati għax ir-readings tal-wattmeter inevitabilment jkunu suġġetti għal erruri bejn 1 – 2%. Għalhekk, għal iktebba' l-effiċjenza, jintużaw it-test OC u SC biex ikalkulaw il-perditi nominali tal-core u tal-winding fil-transformer. Il-perditi tal-core huma dipendenti mill-voltàġe nominale tal-transformer, u l-perditi tal-kupru huma dipendenti mill-korrenti li jimxu permezz tal-primary u secondary windings tal-transformer. Għalhekk, l-effiċjenza tal-transformer hija fundamentali biex topera taħt kondizzjonijiet ta' voltàġe u freqwenza konstanti. L-aument tal-temperatura tal-transformer minħabba l-ħalq tal-ħtieġa taffettuwa l-ħajja tal-oil tal-transformer u tdeċiedi l-tip ta' metodu ta' raffrediment adottat. L-aument tal-temperatura limita r-rating tal-equipment. L-effiċjenza tal-transformer hija sempliċement magħrufa bħal:

• Il-power tal-output huwa t-prodott tas-frazzjoni tal-loading nominale (volt-ampere), u l-factor tal-power tal-cariga

• Il-perditi huma is-somma tal-perditi tal-kupru fl-windings + il-perditi tal-ferro + il-perditi dielectric + il-stray load loss.

• Il-perditi tal-ferro inkludiv il-perditi tal-hysteresis u eddy current fil-transformer. Dawn il-perditi huma dipendenti mid-density tal-flux fit-core. Matematikament,
  Perdita tal-Hysteresis :
  
  Perdita tal-Eddy Current :
  
  Fejn kh u ke huma kostanti, Bmax huwa l-density massimu tal-field magnetic, f huwa l-freqwenza tas-sors, u t huwa l-spesssor tal-core. Il-'n' fi l-perdita tal-hysteresis huwa magħruf bħala kostant ta' Steinmetz, l-valur tagħha tista' tkun qrib 2.
  

• Il-perditi dielectric jiġu fl-oil tal-transformer. Għal transformer ta' voltàġe bass, dawn il-perditi mhuwiex rilevanti.

• Il-flux tal-leakage jikkonnessjaw mal-frame metaliku, tank, etc. biex jagħmlu eddy currents u huma preżenti ħalqan l-transformer, għalhekk huma magħrufa bħala stray loss, u huma dipendenti mill-korrent tal-cariga u mhuwiex magħrufa bħala 'stray load loss.' Tista' tintużaw bħala resistance fis-silġ tal-leakage reactance.

Kalkolazzjoni tal-Effiċjenza tal-Transformer

Il-circuit ekwivalent tal-transformer referent għal primary side huwa mostrat hawn taħt. Hawn Rc jinkludi l-perditi tal-core. Użand test Short circuit (SC), nistgħu nifflgu l-equivalent resistance li tinkludi l-perditi tal-kupru bħal

Lassna definix x% bħala l-perċenata tal-full load jew rated load 'S' (VA) u l-assummu Pcufl(watts) bħala l-full load copper loss u cosθ bħala l-power factor tal-cariga. Anki, l-assummu Pi (watts) bħala core loss. Skont li l-perditi tal-kupru u tal-ferro huma l-perditi majori fil-transformer, dawn il-due tipi ta' perditi huma l-bahar mhux kontati meta nkalkulaw l-effiċjenza. Allura, l-effiċjenza tal-transformer tista' tiktebha bħal:

Fejn, x2Pcufl = copper loss(Pcu) għal xi loading x% tal-full load.
L-effiċjenza massima (ηmax) tiġi meta l-perditi variabili jiġu ugwal bl-perditi kostanti. Skont li l-perdita tal-kupru hi dipendenti mill-cariga, allura hi quantità ta' perdita variabili. U l-perdita tal-core hi maqluba bħala quantità kostanti. Għalhekk, il-kondizzjoni għall-effiċjenza massima hija:

Issa nistgħu niktbu l-effiċjenza massima bħal:

Dan jirriżulta li nistgħu niktobu l-effiċjenza massima ta' full load billi nagħżel l-perditi kostanti u variabili sew. Iva, huwa difficile biex niktobu l-effiċjenza massima skont li l-perditi tal-kupru huma ħafna akbar mill-perditi tal-core fixi.
Il-varjazzjoni tal-effiċjenza mal-loading tista' tintużaw b'mejda hawn taħt:

Nistgħu nara mill-mejda li l-effiċjenza massima tiġi meta l-factor tal-power huwa unity. U l-effiċjenza massima tiġi bħal same loading indipendentement mill-factor tal-power tal-cariga.