Трансформаторски губитоци | Медени против железни губитоци и совети за намалување

Трансформаторите исперуваат различни видови губитоци во време на работа, главно категоризирани во два основни типа: меден и железен губиток.

Меден губиток

Меден губиток, познат и како I²R губиток, е причинет од електричното отпорноста на намотките на трансформаторот – обично направени од месинг. Кога јачината протече низ намотките, енергијата се дисипира во формата на топлина. Овие губитоци се пропорционални со квадратот на јачината на оптеретување (I²R), што значи дека значително се зголемуваат со повисоки нивоа на јачина.

За минимизирање на меден губиток:

• Користете поебри предводници или материјали со подигната електрична проводливост за намалување на отпорноста на намотките.

• Оперирајте трансформаторот на или блиску до неговата оптимална оптеретеност за да се избегне прекумерна јачина.

• Подобрувајте целосната оперативна ефикасност со минимизирање на неопходното оптеретување и оптимизација на дизајнот на системот.

Железен губиток

Железен губиток, или ядрен губиток, се случува во магнетното јадро на трансформаторот поради алтернативната магнетна флукс. Овие губитоци се независни од оптеретувањето и остануваат релативно константни при нормални услови на работа. Железниот губиток се состои од две компоненти:

• Губиток на хистерезис: Овој губиток резултира од повторното магнетизирање и демагнетизирање на материјалот на јадрото под влијание на алтернативната јачина. Енергијата се губи како топлина поради внатрешната триџа на магнетни домени. Користејќи материјали на јадро со узак циклус на хистерезис – како ориентирана силициумска стална – може значително да се намали овој губиток.

• Губиток на вихреви јачини: Алтернативните магнетни полиња индуцираат циркулирачки јачини (вихреви јачини) во јадрото, што доведува до отпорна загревање. Овие губитоци се минимизираат со изградба на јадрото од тени, изолирани ламинации ориентирани паралелно со магнетниот флукс, кои ограничуваат патот на вихревите јачини. Напредни дизајни на јадрото и материјали со висока отпорност исто така помагаат за намалување на губитоците од вихреви јачини.

Стратегии за намалување на губитоците на трансформаторот

Намалувањето на губитоците на трансформаторот го подобрува ефективноста, го намалува оперативниот трошок и го проширува жизненото време на опремата. Клучните мерки вклучуваат:

• Избор на трансформатори со висока ефикасност: Современите трансформатори со висока ефикасност користат напредни материјали и оптимизирани дизајни за минимизирање на меден и железен губиток.

• Оптимизација на дизајнот: Паѓањето на материјалите на јадрото, конфигурациите на намотките и системите за хладење може значително да намали общите губитоци.

• Редовна одржба: Рутински инспекции и одржба – како чистење на намотките, проверка на системите за хладење и одржување на квалитетот на масло во маслонаполните трансформатори – осигуруваат продолжена ефикасна работа.

• Избегнување на прекумерна оптеретеност: Прекумерната оптеретеност зголемува меден губиток и термички стрес, кој убрза дејството на изоловање и го намалува надежнивоста.

• Пасаже на капацитетот со оптеретувањето: Правилното димензионирање на трансформаторот според реалното потребно оптеретување го спречува неефикасното раблење при слабо оптеретување и го намалува губитокот без оптеретување.

В заклучок, минимизирањето на губитоците на трансформаторот е важно за заштита на енергијата и надежна работа на системот за енергија. Затоа, намалувањето на губитоците треба да биде клучна претпоставка во изборот, дизајнот и наставната работа на трансформаторите.