Cilat janë humbjet e transformatorit?

Humbjet e transformatorit të fuqisë përfshijnë kryesisht humbjen e bakrit dhe humbjen e hekurit. Kjo ndodh sepse çdo pajisje elektrike do të prodhojë humbje gjatë një periudhe të gjatë funksionimi, dhe transformatorët e fuqisë nuk bëjnë përjashtim.

Çfarë është dëmtimi i hekurit?

Ndryshe nga humbja e bakrit, humbja e hekurit të një transformatori është e pavarur nga faktorë të tillë si mbështjellja dhe madhësia e rrymës. Nga pikëpamja e emrit, dëmtimi i hekurit është i lidhur ngushtë me hekurin, ai prodhohet nga bërthama e hekurit. Humbja e hekurit e transformatorit njihet edhe si "humbje pa ngarkesë", që ndodh sepse humbja e hekurit ekziston gjithmonë në transformator, pavarësisht nëse është me ngarkesë të plotë apo zero, dhe i përket një humbjeje fikse të transformatorit. Megjithatë, gjatë procesit të ngarkesës, humbja e fuqisë do të ulet me uljen e intensitetit të fushës elektrike.

Klasifikimi i humbjes së hekurit në transformator

Humbja e hekurit të transformatorit ndahet në humbje të histerezës dhe humbje të rrymës së vorbullës.

Humbja e histerezës

Parimi i punës së transformatorit bazohet në parimin e induksionit elektromagnetik për të arritur rritjen dhe uljen e tensionit dhe ndryshimet e rrymës. Fluksi magnetik në transformator rrjedh mbi bërthamën e hekurit. Bërthama e hekurit ka rezistencë magnetike ndaj fluksit magnetik, ashtu si një përçues ka rezistencë ndaj rrymës. Në mënyrë të ngjashme, do të gjenerohet edhe nxehtësi, dhe kjo humbje quhet "humbje e histerezës".

Humbja e rrymës Eddy

Kur një rrymë aplikohet në mbështjelljen primare të transformatorit, fluksi magnetik i gjeneruar nga bobina rrjedh në bërthamën e hekurit. Meqenëse vetë bërthama është një përçues, një potencial elektrik induktohet në një plan pingul me vijën e fushës magnetike. Ky potencial krijon një lak të mbyllur në prerjen tërthore të bërthamës, e cila nga ana tjetër gjeneron një rrymë elektrike. Kjo rrymë vepron si një vorbull rrotulluese, prandaj edhe emri "vorbull". Humbja e shkaktuar nga rryma vorbulluese quhet "humbje e rrymës vorbulluese". Është për shkak se bërthama krijon rryma vorbulluese, prandaj ajo shndërrohet në një fletë të hollë. Meqenëse sa më e hollë të jetë bërthama, aq më e lartë është rezistenca, aq më e ulët është rryma.

Faktorët që ndikojnë në humbjen e hekurit në transformator

• Tensioni dhe frekuenca e funksionimit: Humbjet e hekurit lidhen me tensionin dhe frekuencën e funksionimit të transformatorit sepse këta faktorë ndikojnë në forcën e fushës magnetike dhe histerezën në bërthamë.
• Materiali i bërthamës: Vetitë e histerezës së materialit të bërthamës do të ndikojnë në madhësinë e humbjes së hekurit. Nëse materiali i bërthamës nuk zgjidhet mirë, humbja e histerezës do të rritet.
• Procesi i prodhimit: Procesi i prodhimit të transformatorit gjithashtu ka një ndikim të caktuar në humbjen e hekurit. Për shembull, metoda e petëzimit të bërthamës, trajtimi i izolimit, etj., do të ndikojnë në madhësinë e humbjes së hekurit.

Si të zvogëlohet humbja e hekurit në transformator?

• Zgjidhni material bërthame hekuri me cilësi të lartë: Zgjedhja e materialit të bërthamës së hekurit me humbje të vogël të histerezës mund të zvogëlojë humbjen e hekurit të transformatorit.
• Optimizoni procesin e prodhimit: Zvogëloni humbjen e hekurit duke përmirësuar metodën e petëzimit të bërthamës, trajtimin e izolimit dhe procese të tjera të prodhimit.
• Projektim i arsyeshëm: Në fazën e projektimit të transformatorit, humbjet e hekurit zvogëlohen duke optimizuar projektimin strukturor dhe përzgjedhjen e parametrave.

Humbja e bakrit

Bakri luan një rol të rëndësishëm në transformatorë. Telat e bakrit zakonisht përdoren në mbështjelljet e transformatorëve. "Humbja e bakrit" në transformator është humbja e shkaktuar nga telat e bakrit. "Humbja e bakrit" e transformatorit quhet edhe humbje ngarkese. E ashtuquajtura humbje ngarkese është humbje e ndryshueshme dhe ndryshime.

Ndryshon me ndryshimin e rrymës, humbja e bakrit (humbja e ngarkesës) është një humbje e ndryshueshme, dhe është gjithashtu humbja kryesore në funksionimin e transformatorit.

Faktorët që ndikojnë në humbjen e bakrit në transformator

• Madhësia e rrymës: Siç u përmend më sipër, humbja e bakrit është proporcionale me katrorin e rrymës, kështu që madhësia e rrymës është faktori kyç që ndikon në humbjen e bakrit.
• Rezistenca e mbështjelljes: Rezistenca e mbështjelljes ndikon drejtpërdrejt në humbjen e bakrit. Sa më e madhe të jetë rezistenca, aq më e lartë është humbja e bakrit.
• Numri i shtresave të spirales: Sa më shumë shtresa të spirales të ketë, aq më e gjatë është rruga që rryma të rrjedhë në dredhje, dhe rezistenca do të rritet në përputhje me rrethanat, duke rezultuar në rritje të humbjes së bakrit.
• Frekuenca e ndërrimit: Efekti i frekuencës së ndërrimit në humbjen e bakrit në transformator lidhet drejtpërdrejt me parametrat e shpërndarjes dhe karakteristikat e ngarkesës së transformatorit. Kur karakteristikat e ngarkesës dhe parametrat e shpërndarjes janë induktive, humbja e bakrit zvogëlohet me rritjen e frekuencës së ndërrimit; kur ato janë kapacitive, humbja e bakrit rritet me rritjen e frekuencës së ndërrimit.
• Ndikimi i temperaturës: Humbja e ngarkesës ndikohet gjithashtu nga temperatura e transformatorit. Në të njëjtën kohë, fluksi i rrjedhjes i shkaktuar nga rryma e ngarkesës do të prodhojë humbje të rrymës vorbull në mbështjellje dhe humbje të rrymës devijuese në pjesët metalike jashtë mbështjelljes.

Si të zvogëlohet humbja e bakrit në transformator?

• Rritja e sipërfaqes së prerjes tërthore të dredha-dredha të transformatorit: zvogëlimi i rezistencës së përcjellësit, duke zvogëluar kështu në mënyrë efektive humbjen e bakrit të transformatorit.
• Përdorni materiale përçuese me cilësi të lartë: të tilla si fletë metalike bakri ose fletë alumini për të zvogëluar rezistencën e mbështjelljes.
• Zvogëloni kohën e funksionimit me ngarkesë të lehtë të transformatorit: Kufizimi i proporcionit të kohës së funksionimit me ngarkesë të lehtë të transformatorit do të ndihmojë në zvogëlimin e humbjes së bakrit të transformatorit.