Strømtap i transformatoren

Hovedkarakteristikkene til en transformator er først og fremst viklingsspenningen og kraften som overføres av transformatoren. Overføringen av kraft fra en vikling til en annen skjer elektromagnetisk, mens noe av kraften som tilføres transformatoren fra nettforsyningen går tapt i transformatoren. Den tapte delen av kraften kalles tap.

Når kraft overføres gjennom en transformator, endres spenningen over sekundærviklingene med en endring i lasten på grunn av spenningsfallet over transformatoren, som bestemmes av kortslutningsmotstanden. Effekttap i transformatoren og kortslutningsspenning er også viktige egenskaper. De bestemmer effektiviteten til transformatoren og driftsmåten til det elektriske nettverket.

Strømtapet i transformatoren er en av hovedkarakteristikkene til økonomien til transformatordesignen. Totale normaliserte tap består av tomgangstap (XX) og kortslutningstap (SC).Ved tomgang (ingen belastning tilkoblet), når strømmen bare flyter gjennom spolen koblet til strømkilden, og det ikke er strøm i de andre spolene, brukes strømmen som forbrukes av nettverket til å skape en magnetisk fluks uten strøm. belastning, dvs. for magnetisering av en magnetisk krets bestående av plater av transformatorstål. Til den grad at vekselstrøm endrer retning, så endres også retningen til den magnetiske fluksen. Dette betyr at stålet vekselvis magnetiseres og avmagnetiseres. Når strømmen endres fra maksimum til null, avmagnetiseres stålet, den magnetiske induksjonen avtar, men med noe forsinkelse, d.v.s. avmagnetisering avtar (når strømmen når null, er induktansen ikke nullpunkt n). Reverseringen av magnetiseringsreversering er en konsekvens av stålets motstand mot reorientering av elementære magneter.

Magnetiseringskurven ved reversering av strømmens retning danner den såkalte hysteresekrets, som er forskjellig for hver stålkvalitet og avhenger av maksimal magnetisk induksjon Wmax. Arealet som dekkes av sløyfen tilsvarer kraften som brukes til magnetisering. Ettersom stålet varmes opp under magnetiseringsreversering, omdannes den elektriske energien som tilføres transformatoren til varme og spres ut i det omkringliggende rommet, dvs. er uopprettelig tapt. Dette er fysisk tap av kraft for å reversere magnetiseringen.

I tillegg til hysteresetapene når den magnetiske fluksen strømmer gjennom den magnetiske kretsen, virvelstrømstap… Som du vet, induserer den magnetiske fluksen en elektromotorisk kraft (EMF), som skaper en strøm ikke bare i spolen som er plassert på kjernen av den magnetiske kretsen, men også i selve metallet. Virvelstrømmer flyter i en lukket sløyfe (virvelbevegelse) på stedet for stålet i en retning vinkelrett på retningen til den magnetiske fluksen. For å redusere virvelstrømmer er magnetkretsen satt sammen av separate isolerte stålplater. I dette tilfellet, jo tynnere arket er, jo mindre elementær EMF, jo mindre virvelstrømmen som skapes av det, dvs. mindre strømtap fra virvelstrømmer. Disse tapene varmer også opp den magnetiske kretsen. Øk for å redusere virvelstrømmer, tap og oppvarming elektrisk motstand stål ved å introdusere tilsetningsstoffer i metallet.

For hver transformator må materialforbruket være optimalt For en gitt induksjon i magnetkretsen bestemmer størrelsen transformatorens kraft. Så de prøver å ha så mye stål som mulig i kjernedelen av magnetkretsen, dvs. med valgt ytre dimensjon må fyllfaktor kz være størst. Dette oppnås ved å legge det tynneste isolasjonslaget mellom stålplatene. For tiden brukes stål med et tynt varmebestandig belegg påført i stålproduksjonsprosessen og gjør det mulig å oppnå kz = 0,950,96.

Ved produksjon av en transformator, på grunn av ulike teknologiske operasjoner med stål, forringes kvaliteten i den ferdige strukturen til en viss grad, og tapene i strukturen oppnås med omtrent 2550 % mer enn i det originale stålet før det ble behandlet (når ved bruk av kveilet stål og pressing av magnetkjeden uten knaster).