Hey! Sebagai pembekal pengubah kuasa, saya sering ditanya tentang cara mengira kehilangan tembaga dan kehilangan besi dalam pengubah kuasa. Kedua-dua jenis kerugian ini adalah faktor penting yang mempengaruhi kecekapan dan prestasi transformer. Jadi, mari kita selami dan pecahkan cara mengiranya.
Memahami Pengubah Kuasa
Mula-mula, mari kita semak apa itu pengubah kuasa. Transformer kuasa adalah peranti penting dalam sistem kuasa elektrik. Mereka memindahkan tenaga elektrik antara litar melalui aruhan elektromagnet. Anda boleh menyemak lebih lanjut tentangPengubah Kuasadi laman web kami. Terdapat pelbagai jenis, sepertiTransformer Rendam Minyak, yang digunakan secara meluas kerana sifat penyejukan dan penebat yang sangat baik. Anda juga boleh belajar tentang kamiTransformer Rendam Minyakkilang dan proses pembuatan.
Apakah Kehilangan Kuprum dan Kehilangan Besi?
Sebelum kita masuk ke dalam pengiraan, adalah penting untuk memahami apa sebenarnya kehilangan tembaga dan kehilangan besi.
Kehilangan Tembaga
Kehilangan kuprum, juga dikenali sebagai kehilangan I²R, berlaku dalam belitan pengubah. Apabila arus mengalir melalui belitan kuprum, terdapat rintangan dalam wayar. Menurut undang-undang Joule, kuasa dilesapkan sebagai haba disebabkan rintangan ini. Jumlah kehilangan kuprum bergantung pada kuasa dua arus yang mengalir melalui belitan dan rintangan belitan.
Kehilangan Besi
Kehilangan besi, sebaliknya, berlaku di teras pengubah. Ia terdiri daripada dua komponen: kehilangan histeresis dan kehilangan arus pusar. Kehilangan histerisis disebabkan oleh kemagnetan berulang dan penyahmagnetan bahan teras apabila arus ulang alik bertukar arah. Kehilangan arus pusar adalah disebabkan oleh arus beredar yang teraruh dalam teras oleh medan magnet yang berubah-ubah.
Mengira Kehilangan Kuprum
Formula untuk mengira kehilangan tembaga agak mudah. Ia diberikan oleh:
[P__{cu}=I^{2}R]
di mana:
- (P__{cu}) ialah kehilangan kuprum dalam watt (W)
- (I) ialah arus yang mengalir melalui belitan dalam ampere (A)
- (R) ialah rintangan belitan dalam ohm ((\Omega))
Katakan kita mempunyai pengubah dengan arus belitan primer (I = 10) A dan rintangan belitan primer ialah (R = 2) (\Omega). Untuk mencari kehilangan kuprum dalam belitan utama, kami hanya memasukkan nilai ini ke dalam formula:
[P_{cu}=(10)^{2}\times2 = 100\times2=200\ W]
Dalam senario dunia sebenar, transformer mempunyai kedua-dua belitan primer dan sekunder. Jadi, jumlah kehilangan kuprum (P_{total - cu}) ialah jumlah kehilangan kuprum dalam belitan primer dan sekunder:
[P_{jumlah - cu}=P_{cu - primer}+P_{cu - sekunder}]
Untuk mengira kehilangan tembaga pada beban yang berbeza, kita perlu mempertimbangkan arus beban. Arus beban berkaitan dengan arus undian pengubah. Jika beban adalah (x) kali beban undian, arus juga (x) kali arus undian. Jadi, kehilangan kuprum pada beban separa adalah berkadar dengan kuasa dua faktor beban.
Mengira Kehilangan Besi
Mengira kehilangan besi adalah sedikit lebih kompleks kerana ia melibatkan dua komponen: kehilangan histerisis dan kehilangan arus pusar.
Histeresis Kehilangan
Formula untuk kehilangan histerisis diberikan oleh:
[P_{h}=k_{h}fB_{m}^{n}V]
di mana:
- (P_{h}) ialah kehilangan histerisis dalam watt (W)
- (k_{h}) ialah pemalar histerisis, yang bergantung kepada bahan teras
- (f) ialah kekerapan arus ulang alik dalam hertz (Hz)
- (B_{m}) ialah ketumpatan fluks maksimum dalam teras dalam teslas (T)
- (n) ialah eksponen Steinmetz, yang biasanya antara 1.5 dan 2.5 bergantung pada bahan teras
- (V) ialah isipadu teras dalam meter padu ((m^{3}))
Kerugian Semasa Eddy
Formula untuk kehilangan arus pusar ialah:
[P_{e}=k_{e}f^{2}B_{m}^{2}t^{2}V]
di mana:
- (P_{e}) ialah kehilangan arus pusar dalam watt (W)
- (k_{e}) ialah pemalar arus pusar, yang bergantung kepada bahan teras
- (t) ialah ketebalan laminasi dalam teras dalam meter (m)
Jumlah kehilangan besi (P_{i}) ialah jumlah kehilangan histerisis dan kehilangan arus pusar:
[P__{i}=P_{h}+P_{e}]
Dalam amalan, kehilangan besi sering dianggap malar dalam julat beban yang luas kerana kekerapan dan ketumpatan fluks maksimum dalam teras kekal secara relatif tetap di bawah keadaan operasi biasa.
Mengapa Mengira Kerugian Ini?
Mengira kehilangan kuprum dan kehilangan besi adalah penting untuk beberapa sebab. Pertama, ia membantu kami menentukan kecekapan pengubah. Kecekapan (\eta) pengubah diberikan oleh:
[\eta=\frac{P_{keluar}}{P_{keluar}+P_{cu}+P_{i}}\kali100%]
Di mana (P_{out}) ialah kuasa keluaran pengubah. Dengan meminimumkan kerugian ini, kita boleh meningkatkan kecekapan pengubah, yang bermakna lebih sedikit tenaga terbuang apabila haba dan lebih banyak tenaga elektrik dipindahkan ke beban.
Kedua, memahami kerugian ini adalah penting untuk saiz dan pemilihan transformer yang betul. Jika kita mengetahui beban yang dijangkakan dan kerugian, kita boleh memilih transformer yang boleh beroperasi dengan cekap di bawah keadaan tersebut.
Petua untuk Mengurangkan Kerugian
Jika anda ingin mengurangkan kehilangan kuprum dan kehilangan besi dalam transformer anda, berikut ialah beberapa petua:
- Untuk Kehilangan Kuprum:
- Gunakan wayar tolok yang lebih besar untuk belitan untuk mengurangkan rintangan.
- Optimumkan reka bentuk belitan untuk meminimumkan panjang wayar.
- Untuk Kehilangan Besi:
- Gunakan bahan teras berkualiti tinggi dengan histerisis rendah dan kehilangan arus pusar.
- Kurangkan ketebalan laminasi dalam teras untuk mengurangkan kehilangan arus pusar.
Kesimpulan
Mengira kehilangan kuprum dan kehilangan besi dalam pengubah kuasa adalah penting untuk memastikan operasi yang cekap. Dengan memahami formula dan faktor yang terlibat, anda boleh membuat keputusan termaklum mengenai pemilihan, saiz dan penyelenggaraan transformer.
Jika anda berada dalam pasaran untuk pengubah kuasa dan ingin mengetahui lebih lanjut tentang cara produk kami boleh memenuhi keperluan anda, sila hubungi kami. Kami di sini untuk membantu anda mencari pengubah yang betul dengan kerugian yang rendah dan kecekapan tinggi. Mari mulakan perbualan tentang keperluan pengubah kuasa anda!
Rujukan
- Asas Jentera Elektrik oleh Stephen J. Chapman
- Analisis dan Reka Bentuk Sistem Kuasa oleh J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma, dan Thomas J. Overbye