Verlustarten in einem Transformator

Es gibt verschiedene Arten von Verlusten in derTransformatoren wie Eisenverluste, Kupferverluste, Hystereseverluste, Wirbelstromverluste, Streuverluste und dielektrische Verluste. Die Hystereseverluste treten aufgrund der Variation der Magnetisierung im Kern des Transformators auf und der Kupferverlust aufgrund des Transformatorwicklungswiderstandes. Die verschiedenen Arten von Verlusten werden nachstehend ausführlich erläutert.

Inhalt:

• Eisenverluste
• Hysterese-Verlust
• Wirbelstromverlust
• Kupferverlust oder ohmscher Verlust
• Streuverlust
• Dielektrischer Verlust

Eisenverluste

Eisenverluste werden durch den alternierenden Fluss in verursachtDer Kern des Transformators, da dieser Verlust im Kern auftritt, wird auch als Kernverlust bezeichnet. Der Eisenverlust wird weiter in Hysterese und Wirbelstromverlust unterteilt.

Hysterese-Verlust

Der Kern des Transformators wird einem ausgesetztabwechselnde Magnetisierungskraft, und für jeden EMK-Zyklus wird eine Hystereseschleife nachgeführt. Die Leistung wird in Form von Wärme abgeführt, die als Hystereseverlust bekannt ist und durch die unten gezeigte Gleichung gegeben wird

Woher

• Ist eine Proportionalitätskonstante, die von der Menge und Qualität des Materials des im Transformator verwendeten Kerns abhängt.
• f ist die Versorgungsfrequenz
• Bmax ist der Maximal- oder Spitzenwert der Flussdichte

Die Eisen- oder Kernverluste können durch Verwendung von Siliziumstahlmaterial für die Konstruktion des Kerns des Transformators minimiert werden.

Wirbelstromverlust

Wenn der Fluss mit einem geschlossenen Stromkreis verbunden ist, wird ein EMK angezeigtin der Schaltung induziert wird und der Strom fließt, hängt der Wert des Stroms von der Menge an EMK um die Schaltung und dem Widerstand der Schaltung ab. Da der Kern aus leitendem Material besteht, zirkulieren diese EMF-Ströme im Körper des Materials. Diese zirkulierenden Ströme werden Wirbelströme genannt. Sie treten auf, wenn der Leiter ein sich änderndes Magnetfeld erfährt. Da diese Strömungen nicht für nützliche Arbeiten verantwortlich sind, entsteht ein Verlust (I²R-Verlust) in dem als an Wirbelstromverlust.
Der Wirbelstromverlust wird minimiert, indem der Kern mit dünnen Lamellen hergestellt wird.

Die Gleichung des Wirbelstromverlustes wird als gegeben

Woher,

• K_e - Wirbelstromkoeffizient. Sein Wert hängt von der Art des magnetischen Materials wie Volumen und Widerstand des Kernmaterials, Dicke der Lamellen ab
• B_m - Maximalwert der Flussdichte in Wb / m²
• T - Dicke der Laminierung in Metern
• F - Frequenz der Magnetfeldumkehr in Hz
• V - Volumen des magnetischen Materials in m³

Kupferverlust oder ohmscher Verlust

Diese Verluste treten aufgrund des ohmschen Widerstands der Transformatorwicklungen auf. Wenn ich₁ und ich₂ sind der Primär- und der Sekundärstrom. R₁ und R₂ sind der Widerstand der Primär- und Sekundärwicklung, dann werden die Kupferverluste in der Primär- und Sekundärwicklung I sein₁²R₁ und ich₂²R₂ beziehungsweise.

Daher werden die gesamten Kupferverluste sein

Diese Verluste variierten je nach Last und sind daher auch als variable Verluste bekannt. Kupferverluste variieren im Quadrat des Laststroms.

Streuverlust

Das Auftreten dieser Streuverluste ist auf das Vorhandensein eines Streufeldes zurückzuführen. Der Prozentsatz dieser Verluste ist im Vergleich zu den Eisen- und Kupferverlusten sehr gering, so dass sie vernachlässigt werden können.

Dielektrischer Verlust

Im Isoliermaterial tritt dielektrischer Verlust aufdes Transformators, der sich im Öl des Transformators befindet, oder in den festen Isolierungen. Wenn das Öl beschädigt wird oder die feste Isolierung beschädigt wird oder die Qualität nachlässt, wird die Effizienz des Transformators beeinträchtigt