변압기의 손실 유형과 효율성

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이상 변신 로봇 매우 효율적이므로 에너지 손실이 없습니다. 이는 변압기의 입력 단자에 공급되는 전력이 변압기의 출력 단자에 공급되는 전력과 동일해야 함을 의미합니다. 따라서 입력 전력 및 출력 이상적인 변압기에서는 에너지 손실이 전혀 없습니다. 그러나 실제로 변압기의 입력 및 출력 전력은 변압기 내의 전기 손실로 인해 동일하지 않습니다. 움직일 수있는 부품이 없기 때문에 정적 장치이기 때문에 기계적 손실은 관찰 할 수 없지만 구리 나 철과 같은 전기적 손실이 발생합니다. 이 기사에서는 변압기의 다양한 유형의 손실에 대한 개요를 설명합니다.

변압기의 손실 유형

철, 구리, 히스테리시스, 소용돌이, 표유 및 유전체와 같이 변압기에서 발생하는 여러 종류의 손실이 있습니다. 구리 손실은 주로 저항 변압기 권선에서 히스테리시스 손실은 코어 내의 자화 변화로 인해 발생합니다.




변압기의 손실 유형

변압기의 손실 유형

변압기의 철 손실

철 손실은 주로 변압기 코어 내의 교류 플럭스를 통해 발생합니다. 이 손실이 코어 내에서 발생하면이를 코어 손실이라고합니다. 이러한 종류의 손실은 주로 재료의 자기 변압기 코어 내의 속성. 변압기의 코어는 철로 만들 수 있으므로 철손이라고합니다. 이러한 유형의 손실은 와전류뿐만 아니라 히스테리시스와 같은 두 가지 유형으로 분류 될 수 있습니다.



히스테리시스 손실

이러한 종류의 손실은 주로 교류 변압기의 코어에 가해지면 자기장이 반전됩니다. 이 손실은 주로 변압기에 사용되는 코어 재료에 따라 다릅니다. 이 손실을 줄이기 위해 고급 코어 재료를 사용할 수 있습니다. CRGO- 냉간 압연 방향성 Si 강은 변압기의 코어와 같이 일반적으로 사용되어 히스테리시스 손실을 줄일 수 있습니다. 이 손실은 다음 방정식을 사용하여 나타낼 수 있습니다.

Ph = Khf Bx m

어디


‘kh’는 변압기 핵심 재료의 품질과 부피에 따라 달라지는 상수입니다.

'Bm'은 코어 내에서 가장 높은 자속 밀도입니다.

'f'는 교류 자속 주파수입니다.

‘x’는 Steinmetz의 상수이며이 상수의 값은 주로 1.5에서 2.5로 변경됩니다.

와전류 손실

플럭스가 폐쇄 회로에 연결되면 회로 내에서 e.m.f가 유도 될 수 있으며 공급 회로에서. 전류 값의 흐름은 주로 회로 영역의 e.m.f와 저항의 합에 따라 달라집니다.
변압기의 코어는 전도성 재료로 설계 할 수 있습니다. EMF의 전류 흐름은 재료의 몸체 내에서 공급 될 수 있습니다. 이 전류 흐름을 와전류라고합니다. 이 전류는 도체가 자기장을 변경하면 발생합니다.

이러한 전류가 기능적 작업을 수행 할 책임이없는 경우 자성 물질 내에서 손실이 발생합니다. 그래서 그것은 Eddy Current Loss라고 불립니다. 이 손실은 약간의 라미네이션을 사용하여 코어를 설계함으로써 줄일 수 있습니다. 와전류 방정식은 다음 방정식을 사용하여 유도 할 수 있습니다.

Pe = KeBm2t2f2V 와트

어디,

‘Ke’는 와전류의 계수입니다. 이 값은 주로 비저항, 코어 재료의 부피 및 라미네이션 너비와 같은 자성 재료의 특성에 따라 달라집니다.

'Bm'은 wb / m2 단위의 가장 높은 자속 밀도입니다.

'T'는 미터 단위의 라미네이션 너비입니다.

'F'는 Hz 단위로 측정 된 자기장의 역방향 주파수입니다.

'V'는 m3 단위의 자성 물질의 양입니다.

구리 손실

구리 손실은 변압기 권선의 옴 저항으로 인해 발생합니다. 변압기의 1 차 및 2 차 권선이 I1 및 I2 인 경우 이러한 권선의 저항은 R1 및 R2입니다. 따라서 권선에서 발생한 구리 손실은 각각 I12R1 및 I22R2입니다. 따라서 전체 구리 손실은

PC = I12R1 + I22R2

이러한 손실은 부하에 따라 변하기 때문에 가변 또는 옴 손실이라고도합니다.

길잃은 손실

변압기에서 이러한 유형의 손실은 누설 필드의 발생으로 인해 발생할 수 있습니다. 구리 및 철 손실과 비교하여 표유 손실 비율이 적으므로 이러한 손실을 무시할 수 있습니다.

유전 손실

이 손실은 주로 변압기 오일 내에서 발생합니다. 여기서 기름은 단열재입니다. 변압기의 오일이 열화되면 오일 품질이 떨어지면 변압기의 효율이 영향을받습니다.

변압기의 효율성

효율성의 정의는 전기 기계와 유사합니다. 출력 전력과 입력 전력의 비율입니다. 효율은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.

효율성 = 출력 전력 / 입력 전력.

변압기는 고효율 장치이며 이러한 장치의 부하 효율은 주로 95 %-98.5 % 사이입니다. 변압기가 고효율이면 입력과 출력이 거의 같은 값을 가지므로 위의 공식을 사용하여 변압기의 효율을 계산하는 것은 실용적이지 않습니다. 그러나 효율성을 찾으려면 다음 공식을 사용하는 것이 좋습니다.

효율성 = (입력 – 손실) / 입력 => 1 – (손실 / 입력).

구리 손실은 I2R1이고 철 손실은 Wi입니다.

효율성 = 1- 손실 / 입력

= 1-I12R1 + Wi / V1I1CosΦ1

Ƞ = 1- (I1R1 / V1CosΦ1) Wi / V1I1CosΦ1

위의 식을‘I1’에 대해 미분

d Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1

‘Ƞ’은 d Ƞ / dI1 = 0에서 최대 값입니다.

따라서 효율성‘Ƞ’은

R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1

I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1

I12R1 = Wi

따라서 철과 구리 손실이 같을 때 변압기 효율이 가장 높아질 수 있습니다.

따라서 구리 손실 = 철 손실입니다.

따라서 이것은 변압기의 손실 유형 개요 . 변압기에서 에너지 손실은 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다. 따라서 변압기 효율이 감소합니다. 변압기에서 다양한 유형의 손실이 발생하는 주된 이유는 코일의 열, 자속 누출, 코어의 자화 및 감자의 영향 때문입니다. 여기에 질문이 있습니다. 시장에서 사용할 수있는 다른 유형의 변압기는 무엇입니까?