Kao dobavljač 3 fazne ispravljača transformatora često me pitaju o tome kako izračunati gubitke u tim transformatorima. Razumijevanje ovih gubitaka je presudno za dizajn i na radu električnih sustava, jer izravno utječe na efikasnost, trošak i ukupne performanse transformatora. U ovom blogu prošet ću vas kroz proces izračunavanja gubitaka u 3 fazni ispravljač transformatora, pružajući vam znanje koje su vam potrebne za informirane odluke.
Vrste gubitaka u 3 fazni ispravljač transformatora
Prije nego što zaronimo u proračune, važno je razumjeti različite vrste gubitaka koji se javljaju u 3 fazni ispravljač transformatora. Postoje dvije glavne kategorije gubitaka: ne - Gubici opterećenja i gubitke opterećenja.
Ne - Gubici opterećenja (osnovni gubici)
Ne - Gubici opterećenja, poznat i kao osnovni gubici, javljaju se čak i kada transformator ne isporučuje nikakvo opterećenje. Ovi gubici su prije svega zbog dva faktora: gubitak histereze i gubitka Eddyja.
-
Gubitak histereze: Ovaj gubitak uzrokuje ponovljena magnetizacija i demagnetizacija transformatorske jezgre jer naizmjeničnu struju mijenja smjer. Kada se magnetno polje u jezgri obrnuje, energija se rastavlja u obliku topline. Gubitak histereze može se izračunati pomoću Steinmetz formule:
[P_h = k_h f b_m ^ {n} v]
Gdje je (P_H) gubitak histereze, (K_H) je stalna stalna sredstva koja ovisi o jezgrenom materijalu, (f) je frekvencija naizmjenične struje, (B_M) je maksimalna gustoća fluksa u jezgri, (n) je Steinmetz eksponent (obično između 1,5 i 2,5), a (v) je jačinu jezgre. -
Eddy Trenutni gubitak: Eddy Currents inducirane su u srži zbog promjene magnetnog polja. Te struje teku u kružnim putevima unutar jezgre i uzrokuju gubitak snage u obliku topline. Gubitak struje EDDDY može se izračunati pomoću formule:
[P_e = k_e f ^ {2} b_m ^ {2} t ^ {2} V]
Gde je (P_E) The Eddy trenutni gubitak, (K_E) je stalna povezana sa osnovnim materijalom, (t) je debljina osnovnih laminacija.
Ukupno ne - gubitak opterećenja (p_ {nl}) je zbroj gubitka histereze i gubitka struje EDDDY:
[P_ {nl} = p_h + p_e]
Gubici opterećenja (gubici bakra)
Gubici opterećenja, koji se nazivaju i gubici od bakra, javljaju se kada transformator opskrbljuje opterećenje. Ovi gubici su zbog otpornosti namotaja transformatora. Kako struja teče kroz namote, snaga se rastavlja kao toplina prema formuli (P = i ^ {2} r).
Za 3 - fazni sistem, ukupni gubitak opterećenja (P_ {l}) u transformatorskim namotima može se izračunati kao:
[P_ {l} = 3i_ {lms} ^ {2} r]
Gdje je (i_ {ngms}) korijen - srednja - kvadratna vrijednost struje u svakoj fazi i (r) je otpor svake fazne namotavanja na radnoj temperaturi.
Otpornost namotavanje mijenja se temperaturom. Otpor na određenoj temperaturi (T_2) može se izračunati iz otpornosti na referentnu temperaturu (T_1) pomoću formule:
[R_2 = r_1 \ frac {t_2 + \ alfa} {t_1 + \ alfa}]
gdje je (\ alfa) temperaturni koeficijent otpornosti namotajnog materijala (za bakar (\ alfa = 234,5 ^ {\ circ} c)).
Izračunavanje ukupnih gubitaka u 3 fazni ispravljač transformatora
Ukupni gubici (p_ {tal}) u 3 fazni ispravljač transformatora su zbroj ne - opterećenja gubitaka i gubitaka opterećenja:
[P_ {total} = p_ {nl} + p_ {l}]
Hajde da napravimo korak - po korak, primer kako izračunati ove gubitke.
Pretpostavimo da imamo 3 fazni ispravljač transformatora sa sljedećim parametrima:
- Jezgra: silikonski čelik s (k_h = 0,001), (n = 1,6), (k_e = 0,0002)
- Frekvencija (F = 50Hz)
- Maksimalna gustina fluksa (B_M = 1.2T)
- Glasnoća jezgre (V = 0,1m ^ {3})
- Debljina jezgrenih laminacije (t = 0,3 mm = 0,0003m)
- Otpor svake fazne namotavanja na (20 ^ {\ circ} c), (r_ {20} = 0,1 \ omega)
- Tekući opterećenje (i_ {rms} = 100A)
- Radna temperatura (T_2 = 75 ^ {\ circ} C)
Prvo izračunavamo gubitke u opterećenju:
Gubitak histereze:
[P_h = k_h f b_m ^ {n} v = 0,001 \ puta50 \ puta (1,2) ^ {1,6} \ times0.1 \ cca3007w]
Gubitak struje EDDDY:
[P_e = k_e f ^ {2} t ^ {2} v = 0,0002 \ puta50 ^ {2} \ puta1.2 ^ {2} \ puta (0,0003) ^ {2} \ times0.1 \ cca6.48 \ puta10 ^ {- 9} W]
Ukupno ne - gubitak opterećenja (p_ {nl} = p_h + p_e \ cca3007w)
Zatim izračunavamo gubitke opterećenja. Prvo moramo pronaći otpor namota na radnoj temperaturi.
Pomoću formule (R_2 = R_1 \ Frac {t_2 + \ alfa}), sa (r_1 = 0,1 \ omega), (t_1 = 20 ^ {\ circ} c), (t_2 = 75 ^ {\ circ} c) i (\ alfa = 234,5 ^ {\ circ} c)
[R_2 = 0,1 \ TIMES \ FRAC {75 + 234,5} {20 + 234,5} \ cca 0.122 \ omega]
Gubitak opterećenja:
[P_ {l} = 3i_ {rms} ^ {2} R = 3 \ puta100 ^ {2} \ times0.122 = 3660W]
Ukupni gubici (P_ {total} = p_ {nl} + p_ {l} \ cca 0,007 + 3660 = 3660,007W)
Uticaj gubitaka na performanse i efikasnost transformatora
Gubici u 3 fazni ispravljač transformatora imaju značajan utjecaj na njegovu performanse i efikasnost. Veći gubici znače više proizvodnje topline, što može dovesti do povećanog porasta temperature u transformatoru. To može smanjiti životni vijek izolacijskih materijala i povećati rizik od kvara opreme.
Učinkovitost (\ eta) transformatora definirana je kao omjer izlazne snage (P_ {out}) na ulaznu snagu (p_ {in}):
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} = \ frac {p_ {out}} {p_ {out} + p_ {total}}]
U dobrom - dizajniranom 3 faznog ispravljača transformatora, minimiziranje gubitaka je neophodno za postizanje visoke efikasnosti. To ne samo smanjuje operativne troškove, već pomaže i u ispunjavanju ekoloških propisa smanjenjem potrošnje energije.
Važnost preciznog proračuna gubitka za naše proizvode
Kao dobavljačTrofazni ispravljač transformatora, precizan obračun gubitka je od najveće važnosti. Omogućuje nam dizajniranje transformatora koji ispunjavaju specifične potrebe naših kupaca u pogledu efikasnosti i performansi.
Koristimo napredne alate za simulaciju i opremu za testiranje kako bismo osigurali da su naši transformatori dizajnirani uz minimalne gubitke. Davanjem našim kupcima točne informacije o gubicima u našim transformatorima, mogu donijeti bolje odluke o odabiru i radu opreme.
NašKombinirani transformatori3 fazni transformatorProizvodi su dizajnirani za pružanje visokih performansi sa niskim gubicima. Bilo da vam treba transformator za industrijske primjene, distribuciju energije ili druge koristi, možemo vam ponuditi rješenje koje ispunjava vaše potrebe.
Zaključak
Izračunavanje gubitaka u 3 fazni ispravljač transformatora je složen, ali suštinski proces. Razumijevanjem različitih vrsta gubitaka (ne - Gubici opterećenja i opterećenja) i kako ih izračunati, možete donijeti informirane odluke o dizajnu, radu i odabiru transformatora.
Kao vodeći dobavljač 3 fazne ispravljača transformatora posvećeni smo pružanju naših kupaca visokim - kvalitetnim proizvodima koji nude male gubitke i visoku efikasnost. Ako ste na tržištu za aTrofazni ispravljač transformatora,Kombinirani transformator, ili3 fazni transformator, Pozivamo vas da nas kontaktirate za dodatne informacije i da razgovaramo o vašim specifičnim zahtjevima. Naš tim stručnjaka spreman je da vam pomogne u pronalaženju najboljeg rješenja za vaše električne potrebe.
Reference
- Električne mašine Osnove, Stephen J. Chapman
- Analiza elektroenergetskog sustava, John J. Grainger, William D. Stevenson
