ทำไมความสูญเสียของทองแดงมักจะน้อยกว่าความสูญเสียของเหล็กในหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบ?

การสูญเสียจากทองแดงและเหล็กในหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบ

ในการจำลองทางทฤษฎีของหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบ เราถือว่าไม่มีการสูญเสีย ซึ่งหมายความว่าการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม หากเราพิจารณาหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบในมุมมองที่จริงมากขึ้น เราสามารถโต้แย้งได้ว่าการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กควรจะต่ำมากในทางทฤษฎี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสูญเสียจากทองแดงของหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบมักถูกพิจารณาว่าต่ำกว่าการสูญเสียจากเหล็ก เนื่องจากหลายเหตุผล:

• คำนิยามของการสูญเสียจากทองแดง: การสูญเสียจากทองแดงคือการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการต้านทานของวงจรหม้อแปลง (โดยทั่วไปเป็นสายทองแดง) เมื่อมีกระแสไฟฟ้าผ่าน ตามกฎของโจล ความร้อนจะถูกสร้างขึ้น และส่วนนี้ของการสูญเสียพลังงานเรียกว่าการสูญเสียจากทองแดง

• คำนิยามของการสูญเสียจากเหล็ก: การสูญเสียจากเหล็กประกอบด้วยการสูญเสียจากกระแสน้ำวนและการสูญเสียจากความหน่วงที่เกิดขึ้นในแกนเหล็กของหม้อแปลงในสนามแม่เหล็กสลับ แม้ภายใต้เงื่อนไขที่สมบูรณ์แบบ การสูญเสียเหล่านี้ยังคงมีอยู่เนื่องจากคุณสมบัติโดยธรรมชาติของวัสดุแกนเหล็ก

• ประสิทธิภาพที่สมบูรณ์แบบ: ในหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบ ความต้านทานของวงจรสามารถถือว่าน้อยมาก ทำให้การสูญเสียจากทองแดงน้อยจนแทบไม่นับ อย่างไรก็ตาม การสูญเสียจากเหล็กยังคงมีอยู่เนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติของวัสดุแกนและความทำงานของสนามแม่เหล็กสลับ ซึ่งไม่สามารถกำจัดได้แม้กระทั่งในสถานการณ์ที่สมบูรณ์แบบ

การสูญเสียจากทองแดงและเหล็กในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง

ในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง สถานการณ์แตกต่างออกไป แม้ว่าเราจะสามารถลดการสูญเสียโดยใช้วัสดุคุณภาพสูงและการออกแบบที่ทันสมัย แต่การสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กยังคงหลีกเลี่ยงไม่ได้ นี่คือคุณลักษณะบางประการของการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง:

• ผลกระทบจริงของการสูญเสียจากทองแดง: ในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง การสูญเสียจากทองแดงเกิดจากการต้านทานของวงจรและมีความสัมพันธ์ตรงกับกำลังสองของกระแส ซึ่งหมายความว่าเมื่อโหลดเพิ่มขึ้นและกระแสสูงขึ้น การสูญเสียจากทองแดงก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

• ผลกระทบที่แท้จริงของการสูญเสียจากเหล็ก: การสูญเสียจากเหล็กในหม้อแปลงที่ใช้งานจริงรวมถึงการสูญเสียจากกระแสน้ำวนและการสูญเสียจากความหน่วง การสูญเสียจากกระแสน้ำวนเกิดจากการสร้างกระแสน้ำวนในแกนเหล็กเนื่องจากสนามแม่เหล็กสลับ ในขณะที่การสูญเสียจากความหน่วงเกิดจากการสูญเสียพลังงานในวัสดุแกนเหล็กระหว่างกระบวนการแม่เหล็กและดีแม่เหล็กซ้ำ ๆ

• การเปรียบเทียบการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็ก: ในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง ค่าเฉพาะของการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงการออกแบบหม้อแปลง สภาพโหลด ความถี่การทำงาน เป็นต้น ในบางกรณี การสูญเสียจากทองแดงอาจเกินการสูญเสียจากเหล็ก ในขณะที่ในบางสถานการณ์ การสูญเสียจากเหล็กอาจมากกว่า โดยทั่วไปสำหรับหม้อแปลงที่มีโหลดเบาหรือไม่มีโหลด การสูญเสียจากเหล็กอาจมีความสำคัญ ในขณะที่สำหรับหม้อแปลงที่มีโหลดหนัก การสูญเสียจากทองแดงอาจมีความสำคัญมากขึ้น

สรุป

สรุปแล้ว การสูญเสียจากทองแดงในหม้อแปลงที่สมบูรณ์แบบมักต่ำกว่าการสูญเสียจากเหล็ก เนื่องจากการสูญเสียจากทองแดงสามารถเข้าใกล้ศูนย์ได้ในทางทฤษฎี ในขณะที่การสูญเสียจากเหล็กไม่สามารถกำจัดได้โดยสมบูรณ์เนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุแกนเหล็ก ในหม้อแปลงที่ใช้งานจริง การสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กมีอยู่ และค่าเฉพาะของมันขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ความสำคัญของการสูญเสียจากทองแดงและการสูญเสียจากเหล็กอาจแตกต่างกันตามสภาพการทำงานที่ต่าง ๆ กัน