İdeal transformatorlarda nə vəziyyətlər yarana bilər və bu zədələri necə minimuma endirə bilərik?
İdeal transformator, heç bir zərürət yox olan nəzəri modeldir. Amma, praktik tətbiqlərdə, transformatorlar həmişə bəzi zərürətlərə səbəb olurlar. Bu zərürətlər əsasən iki növə bölünə bilər: məsələn, mədinə zərürətləri (mühüm zərürətlər) və demir zərürətləri (çekirdek zərürətləri). Aşağıda bu zərürətlərin detallı izahı və onları minimala endirmək üçün yol göstərilir:
1. Mədinə Zərürətləri
Tərif
Mədinə zərürətləri, transformator sarıqlarının mühümündən qaynaqlanan enerji zərürətləridir. Dəriyin sarıqlarından keçdiyi zaman, telin mühümü Cül (I²R zərürətləri) istilası səbəbindən zərürət yaradır.
Azaltma Metodları
Aşağı Mühüm Materialların İstifadəsi: Qonşu mühüm malzemələr, məsələn, mədən və ya gümüş seçməklə, sarıqların mühümünü azalda bilərsiniz.
Kondüktor Kesitini Artırmaq: Kondüktorun kesit sahəsini artırmaq, onun mühümünü və dolayısıyla mədinə zərürətlərini azalda bilər.
Dizaynın Optimallaşdırılması: Sarıqların düzgün yerləşdirilməsi və uzunluğun minimal edilməsi, mühümün azalmasına kömək edə bilər.
Soğutma Nəticəviyyətinin Yaxşılaşdırılması: Nəticəviyyətli soğutma sistemi, istilikin dağılmamasına kömək edir və temperatur artımından mühümün artması azalır.
2. Demir Zərürətləri
Tərif
Demir zərürətləri, transformator çekirdeğindəki histereza zərürətləri və dairəvi dəriyin zərürətləri səbəbindən qaynaqlanan enerji zərürətləridir.
Histereza Zərürəti
Histereza zərürəti, çekirdek materialında magnit histerezası effektindən qaynaqlanır. Hər dəfə, magnetlaşmanın istiqaməti dəyişdikdə, belə bir miqdar enerji xərc olunur.
Dairəvi Dəriyin Zərürəti
Dairəvi dəriyin zərürəti, alternativ magnit sahənin çekirdeğin daxilində dairəvi dəriyin yaradılmasından qaynaqlanır. Bu dairəvi dəriyler çekirdeğin daxilində axır və istilik yaratır.
Azaltma Metodları
Yüksək Permeabilitəli Materialların İstifadəsi: Histereza zərürətləri aşağı olan, məsələn, silis mədəni kimi malzemələr seçməklə, histereza zərürətlərini azalda bilərsiniz.
Laminasiya Etmiş Çekirdeyin İstifadəsi: Çekirdeyi in lamineyalar halına getirmək, dairəvi dəriyin yolu azaldıraq, onların zərürətlərini azalda bilər.
Çekirdeyin Mühümünü Artırmaq: Dielektrik tabakaların əlavə edilməsi və ya çox mühüm malzemələrin istifadəsi, çekirdeyin mühümünü artıraraq, dairəvi dəriyin azalmasına kömək edə bilər.
Frekvansın Optimallaşdırılması: Yüksək frekvanslı tətbiqlər üçün, yüksək frekvanslı malzemələr və dizaynlardan istifadə etmək, çekirdeyin zərürətlərini azalda bilər.
3. Başqa Zərürətlər
Dielektrik Zərürəti
Dielektrik materiallar da zərürətlər yarada bilirlər, xüsusən də yüksək voltaj şərtlərində, yüksək temperatur və ya nemlik ortamlarında.
Azaltma Metodları
Yüksək Keyfiyyətli Dielektrik Materialların İstifadəsi: Yüksək temperatur və voltaja qarşı dayanıklı materiallar seçməklə, dielektrik zərürətlərini azalda bilərsiniz.
Dielektrik Dizaynın Optimallaşdırılması: Dielektrik strukturunun düzgün dizaynlanması və dielektrik materialların cəldəlliyyətinin minimal edilməsi, dielektrik effektivliyini artırır.
Soğutma Zərürəti
Soğutma sistemləri özü də enerji xərc edir, məsələn, vantillər və soğutma sıvı pompaları üçün lazımi quvvat.
Azaltma Metodları
Nəticəviyyətli Soğutma Sistemləri: Təbii konveksiya və ya sıvı soğutma kimi nəticəviyyətli soğutma sistemlərindən istifadə, soğutma sistemlərinin enerji xərcini azalda bilər.
Ağıllı Kontrol: Ağıllı kontrol sistemlərinin tətbiqi, soğutma sisteminin faktiki ehtiyaca uyğun işləməsinin tənzimlənməsinə imkan verir və gərəksiz enerji xərclənməsini önləyir.
Xülasə
Praktik transformatorlardakı zərürətləri minimala endirmək üçün aşağıdakı yollar təklif olunur:
Material Seçimi: Aşağı mühüm iletken materiallar və yüksək permeabilitəli çekirdek materialları istifadə edin.
Dizaynın Optimallaşdırılması: Sarıqların və çekirdeyin düzgün yerləşdirilməsi, mühüm və dairəvi dəriyin yollarını azalda bilər.
Soğutma Sistemi: Soğutma effektivliyini artırmaq, temperatur artımı səbəbindən mühümün artmasını azalda bilər.
Dielektrik və Frekvansın Optimallaşdırılması: Yüksək keyfiyyətli dielektrik materiallar seçmək və yüksək frekvanslı tətbiqlər üçün dizaynı optimallaşdırmaq, zərürətləri azalda bilər.
