Slično električnom stroju, učinkovitost transformatora također je definirana kao jednaka omjeru izlazne snage i ulazne snage (učinkovitost = izlaz / ulaz). Električni uređaji poput transformatora vrlo su učinkoviti uređaji. Znamo da postoje različite vrste transformatora dostupan na tržištu temeljen na primjeni gdje se puna učinkovitost opterećenja ovih transformatora kreće od 95% do 98,5%. Kad je transformator visoko učinkovit, tada ulaz, kao i izlaz, imaju gotovo istu vrijednost. Stoga nije praktično izračunati učinkovitost transformatora pomoću izlaza / ulaza. Dakle, ovaj članak razmatra pregled učinkovitosti transformatora.
Koja je učinkovitost transformatora?
Učinkovitost transformatora može se definirati kao intenzitet ili količina gubitka snage unutar transformatora. Stoga je omjer sekundarnog navijanje izlazna snaga na ulaznu snagu primarnog namota. Učinkovitost se može zapisati na sljedeći način.
Učinkovitost transformatora
Učinkovitost (η) = (Izlazna snaga / ulazna snaga) X 100
Općenito, učinkovitost se može označiti s 'η'. Gornja jednadžba prikladna je za idealni transformator gdje god ga neće biti gubici transformatora kao i kompletna energija unutar ulaza premješta se na izlaz.
Stoga, ako se uzimaju u obzir gubici transformatora i ako transformator učinkovitost se analizira unutar praktičnih stanja, uglavnom se razmatra sljedeća jednadžba.
Učinkovitost = ((snaga O / P) / (snaga O / P + gubici bakra + gubici jezgre)) × 100%
Ili se to može zapisati kao Učinkovitost = (Snaga i / p - Gubici) / Snaga i / p × 100
= 1− (Gubici / i / p snage) × 100
Dakle, svi ulazni, o / p i gubici uglavnom se izražavaju u smislu snage (Watts).
Snaga transformatora
Kad god se smatra idealnim transformatorom bez gubitaka, tada će snaga transformatora biti stabilna, jer je napon V pomnožen kroz struju I stabilan.
Dakle, snaga unutar primarnog ekvivalentna je snazi unutar sekundarnog. Ako se napon transformatora poveća, tada će se smanjiti struja. Slično tome, ako se napon smanji, struja će se povećati tako da se izlazna snaga može održavati konstantnom. Stoga je primarna snaga jednaka sekundarnoj.
StrPrimarni= PSekundarni
VStrJaStrcosϕStr= VSJaScosϕS
Gdje je ∅Str& ∅ssu primarni kao i sekundarni fazni kutovi
Određivanje učinkovitosti transformatora
Općenito, učinkovitost normalnog transformatora je izuzetno visoka i kreće se od 96% do 99%. Tako se o učinkovitosti transformatora ne može odlučiti velikom preciznošću izravnim mjerenjem ulaza i izlaza. Glavna razlika između očitanja ulaza i izlaza i ulaza instrumenata vrlo je mala da će pogreška instrumenta uzrokovati pogrešku od 15% narudžbi unutar gubitaka transformatora.
Uz to, nije prikladno i skupo uključiti osnovne uređaje za opterećenje točnih nominalnih vrijednosti napona i faktora snage (PF) za opterećenje transformatora. Također postoji velika količina rasipanja električne energije i iz testa se ne mogu dobiti informacije o broju gubitaka transformatora poput željeza i bakra.
Gubici u transformatoru mogu se utvrditi preciznom metodom, a to bi bilo izračunavanje gubitaka od ispitivanja kratkog spoja i otvorenog kruga, tako da se može utvrditi učinkovitost
Iz ispitivanja otvorenog kruga može se utvrditi gubitak željeza poput P1 = P0 ili Wo
Iz ispitivanja kratkog spoja može se utvrditi gubitak bakra pri punim opterećenjima poput Pc = Ps ili Wc
Gubitak bakra na opterećenju x puta punog opterećenja = I2dvaR02=> xdvaPC
Učinkovitost transformatora (η) = VdvaJadvaCosΦ / VdvaJadvaCosΦ + Pi + xdvaPC
U gornjoj jednadžbi, rezultat očitanja instrumenta može se ograničiti na gubitke jednostavno tako da se ukupna učinkovitost može postići pomoću njega vrlo je precizan u usporedbi s učinkovitošću postignutom izravnim opterećenjem.
Stanje maksimalne učinkovitosti transformatora
Znamo da je gubitak bakra = I12R1
Gubitak željeza = Wi
Učinkovitost = 1 - Gubici / ulaz
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
Diferenciraj gornju jednadžbu s obzirom na I1
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
Učinkovitost će biti visoka pri dη / dI1 = 0
Stoga će učinkovitost transformatora biti visoka pri
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Stoga će učinkovitost transformatora biti velika kada se gubici bakra i željeza izjednače.
Cjelodnevna učinkovitost
Kao što smo gore raspravljali da se uobičajena učinkovitost transformatora može dati kao
Uobičajena učinkovitost transformatora = snaga (vati) / ulaz (vati)
Međutim, kod nekih vrsta transformatora njihove izvedbe ne mogu ovisiti o njihovoj učinkovitosti. Na primjer, u distribucijskim transformatorima, njihove primarne snage uvijek su bile pod naponom. Međutim, njihovi će sekundarni namoti većinu dana u danu isporučivati malo opterećenje
Jednom kada sekundarni transformatori ne isporuče nikakvo opterećenje, nakon toga su značajni samo gubici u jezgri transformatora, a gubici bakra nisu prisutni.
Gubici bakra značajni su tek kada se transformatori opterete. Stoga su za ove transformatore gubici poput bakra uglavnom manje važni. Dakle, performanse transformatora mogu se usporediti na temelju energije koja se koristi u jednom danu.
Cjelodnevna učinkovitost transformatora rjeđa je u usporedbi s njegovom normalnom učinkovitošću.
Čimbenici koji utječu na učinkovitost transformatora uključuju sljedeće
- Trenutni učinak zagrijavanja u zavojnici
- Inducirano vrtložne struje Učinak zagrijavanja
- Magnetizacija željezne jezgre.
- Propuštanje protoka
Kako poboljšati učinkovitost transformatora?
Postoje različite metode za poboljšanje učinkovitosti transformatora poput područja petlje, izolacije, otpora zavojnica i protočne spojnice.
Područje petlje
Izolacija
Izolacija među pločama jezgre mora biti idealna za sprečavanje vrtložnih struja.
Otpor primarne i sekundarne zavojnice
Materijal primarne i sekundarne zavojnice mora biti stabilan tako da njihov električni otpor bude izuzetno mali.
Flux spojnica
Obje zavojnice transformatora moraju biti namotane na takav način da je protočno spajanje među zavojnicama najveće jer će se tijekom protočnih spojeva odvijati prijenos snage s jedne zavojnice na drugu.
Dakle, ovdje se radi o pregledu učinkovitosti sustava transformator . Transformatori su električni uređaji s visokom učinkovitošću. Dakle, većina učinkovitosti transformatora kretat će se od 95% do 98,5%. Evo pitanja za vas, koje su različite vrste transformatora dostupne na tržištu?
