3 fazlı doğrultucu transformatörlerin bir tedarikçisi olarak, genellikle bu transformatörlerdeki kayıpların nasıl hesaplanacağı konusunda sorulur. Bu kayıpları anlamak, verimliliği, maliyeti ve transformatörün genel performansını doğrudan etkilediği için elektrik sistemlerinin tasarımı ve çalışması için çok önemlidir. Bu blog yazısında, 3 fazlı doğrultucu bir transformatördeki kayıpları hesaplama sürecinde size yol göstereceğim ve size bilinçli kararlar vermeniz için ihtiyacınız olan bilgileri sağlayacağım.
3 fazlı doğrultucu bir transformatörde kayıp türleri
Hesaplamalara dalmadan önce, 3 fazlı doğrultucu bir transformatörde meydana gelen farklı kayıp türlerini anlamak önemlidir. İki ana kayıp kategorisi vardır: hayır - yük kayıpları ve yük kayıpları.
Hayır - Yük Kayıpları (Çekirdek Kayıplar)
Hayır - Çekirdek kayıpları olarak da bilinen yük kayıpları, transformatör herhangi bir yük sağlamasa bile ortaya çıkar. Bu kayıplar öncelikle iki faktörden kaynaklanmaktadır: histerezis kaybı ve girdap akım kaybı.
-
Histerezis kaybı: Bu kayıp, alternatif akım değiştirme yönü olarak transformatör çekirdeğinin tekrarlanan mıknatıslanması ve demagnetizasyonu neden olur. Çekirdekteki manyetik alan tersine çevrildiğinde, enerji ısı şeklinde dağılır. Histerezis kaybı Steinmetz formülü kullanılarak hesaplanabilir:
[P_h = k_h f b_m^{n} v]
(p_h) histerezis kaybıdır, (k_h) çekirdek malzemeye bağlı olan steinmetz sabitidir, (f) alternatif akımın frekansıdır, (b_m) çekirdekteki maksimum akı yoğunluğudur, (n) Steinmetz üssü (n) çekirdeğin hacmidir. -
Eddy Mevcut Kayıp: Eddy akımları değişen manyetik alan nedeniyle çekirdeğe indüklenir. Bu akımlar çekirdek içindeki dairesel yollarda akar ve ısı şeklinde güç kaybına neden olur. Eddy akım kaybı formül kullanılarak hesaplanabilir:
[P_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
(P_E) girdap akım kaybıdır, (k_e) çekirdek malzeme ile ilişkili bir sabittir, (t) çekirdek laminasyonların kalınlığıdır.
Toplam No - yük kaybı (p_ {nl}) histerezis kaybının ve girdap akım kaybının toplamıdır:
[P_ {nl} = p_h + p_e]
Yük kayıpları (bakır kayıpları)
Bakır kayıpları olarak da adlandırılan yük kayıpları, transformatör bir yük sağladığında ortaya çıkar. Bu kayıplar transformatör sargılarının direncinden kaynaklanmaktadır. Akım sargılardan akarken, güç formüle göre ısı olarak dağılır (p = i^{2} r).
3 fazlı bir sistem için, transformatör sargılarındaki toplam yük kaybı (p_ {l}) şu şekilde hesaplanabilir:
[P_ {l} = 3i_ {rms}^{2} r]
burada (i_ {rms}), her fazdaki akımın kök - ortalama - kare değeridir ve (r) çalışma sıcaklığında her faz sarısının direncidir.
Sargının direnci sıcaklık ile değişir. Belirli bir sıcaklıktaki (T_2) direnç, formül kullanılarak bir referans sıcaklığındaki (T_1) dirençten hesaplanabilir:
[R_2 = r_1 \ frac {t_2 + \ alfa} {t_1 + \ alfa}]
burada (\ alfa) sarma malzemesinin (bakır için, (\ alpha = 234.5^{\ Circ} c)) sıcaklık direnci katsayısıdır.
3 fazlı bir doğrultucu transformatörde toplam kayıpların hesaplanması
3 fazlı bir doğrultucu transformatördeki toplam kayıplar (p_ {toplam}), no yük kayıplarının ve yük kayıplarının toplamıdır:
[P_ {total} = p_ {nl}+p_ {l}]
Bu kayıpların nasıl hesaplanacağına dair bir adım atalım.
Aşağıdaki parametrelere sahip 3 fazlı bir doğrultucu transformatörümüz olduğunu varsayalım:
- Çekirdek malzeme: (k_h = 0.001), (n = 1.6) ile silikon çelik
- Frekans (f = 50Hz)
- Maksimum akı yoğunluğu (b_m = 1.2t)
- Çekirdek hacmi (v = 0.1m^{3})
- Çekirdek laminasyonların kalınlığı (t = 0.3mm = 0.0003m)
- (20^{\ Circ} c), (r_ {20} = 0.1 \ omega)
- Yük akımı (i_ {rms} = 100a)
- Çalışma sıcaklığı (t_2 = 75^{\ Circ} c)
İlk olarak, hayır yük kayıplarını hesaplıyoruz:
Histerezis kaybı:
[P_h = k_h f b_m^{n} v = 0.001 \ times50 \ times (1.2)^{1.6} \ times0.1 \ yaklaşık0.007w]
Eddy akım kaybı:
[P_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v = 0.0002 \ times50^{2} \ times1.2^{2} \ times (0.0003)^{2} \ times0.1 \ \ wox6.48 \ times10^{-9} w]
Toplam No - Yük Kaybı (P_ {nl} = p_h + p_e \ yaklaşık0.007W)
Sonra, yük kayıplarını hesaplıyoruz. İlk olarak, çalışma sıcaklığında sarmanın direncini bulmalıyız.
Formül (r_2 = r_1 \ frac {t_2+\ alpha} {t_1+\ alpha}), (r_1 = 0.1 \ omega), (t_2 = 75^{\ circ} c) ve (\ alpha = 234.5^\ c) ve (\ alpha = 234.5^\ c) ve (\ alpha = 234.5^\ c) ve
[R_2 = 0.1 \ times \ frac {75 + 234.5} {20 + 234.5} \ yaklaşık0.122 \ omega]
Yük kaybı:
[P_ {l} = 3i_ {rms}^{2} r = 3 \ times100^{2} \ times0.122 = 3660w]
Toplam kayıplar (p_ {toplam} = p_ {nl} + p_ {l} \ yaklaşık0.007 + 3660 = 3660.007w)
Kayıpların transformatör performansı ve verimliliği üzerindeki etkisi
3 fazlı bir doğrultucu transformatördeki kayıpların performansı ve verimliliği üzerinde önemli bir etkisi vardır. Daha yüksek kayıplar, daha fazla ısı üretimi anlamına gelir, bu da transformatörde sıcaklık artışının artmasına neden olabilir. Bu, yalıtım malzemelerinin ömrünü azaltabilir ve ekipman arızası riskini artırabilir.
Bir transformatörün verimliliği (\ eta), çıkış gücünün (p_ {out}) giriş gücüne (p_ {in}) oranı olarak tanımlanır:
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} = \ frac {p_ {out}} {p_ {out}+p_ {total}}]]
Kuyu tasarlanmış 3 fazlı doğrultucu transformatörde, yüksek verimlilik elde etmek için kayıpları en aza indirmek esastır. Bu sadece işletme maliyetlerini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda enerji tüketimini azaltarak çevre düzenlemelerinin karşılanmasına da yardımcı olur.
Ürünlerimiz için doğru kayıp hesaplamasının önemi
Bir tedarikçisi olarakÜç fazlı doğrultucu transformatör, doğru kayıp hesaplaması son derece önemlidir. Verimlilik ve performans açısından müşterilerimizin özel gereksinimlerini karşılayan transformatörler tasarlamamızı sağlar.
Transformatörlerimizin minimum kayıplarla tasarlandığından emin olmak için gelişmiş simülasyon araçları ve test ekipmanları kullanıyoruz. Müşterilerimize transformatörlerimizdeki kayıplar hakkında doğru bilgiler sağlayarak, ekipmanın seçimi ve işletimi hakkında daha iyi kararlar verebilirler.
BizimKombine transformatörVe3 fazlı transformatörÜrünler, düşük kayıplarla yüksek kaliteli performans sağlamak için tasarlanmıştır. İster endüstriyel uygulamalar, güç dağıtımı veya diğer kullanımlar için bir transformatöre ihtiyacınız olsun, size ihtiyaçlarınızı karşılayan bir çözüm sunabiliriz.
Çözüm
3 fazlı bir doğrultucu transformatördeki kayıpların hesaplanması karmaşık ama temel bir işlemdir. Farklı kayıp türlerini (hayır - yük ve yük kayıpları) ve bunların nasıl hesaplanacağını anlayarak, transformatörlerin tasarımı, işletilmesi ve seçimi hakkında bilinçli kararlar verebilirsiniz.
3 fazlı doğrultucu transformatörlerin önde gelen bir tedarikçisi olarak, müşterilerimize düşük kayıplar ve yüksek verimlilik sunan yüksek kaliteli ürünler sunmayı taahhüt ediyoruz. Eğer pazardaysanızÜç fazlı doğrultucu transformatör-Kombine transformatör, veya3 fazlı transformatör, sizi daha fazla bilgi için bizimle iletişime geçmeye ve özel gereksinimlerinizi tartışmaya davet ediyoruz. Uzman ekibimiz, elektriksel ihtiyaçlarınız için en iyi çözümü bulmanıza yardımcı olmaya hazırdır.
Referanslar
- Elektrik Makineleri Temelleri, Stephen J. Chapman
- Güç Sistemi Analizi, John J. Grainger, William D. Stevenson
