Mint a 3 fázisú egyenirányító transzformátorok szállítója, gyakran megkérdezik, hogyan lehet kiszámítani az ezen transzformátorok veszteségeit. Ezeknek a veszteségeknek a megértése elengedhetetlen mind az elektromos rendszerek tervezéséhez és működéséhez, mivel ez közvetlenül befolyásolja a hatékonyságot, a költségeket és a transzformátor teljes teljesítményét. Ebben a blogbejegyzésben végigmegyek a veszteségek kiszámításának folyamatán egy háromfázisú egyenirányító transzformátorban, megadva Önnek a megalapozott döntések meghozatalához szükséges ismereteket.
A veszteségek típusai egy 3 fázisú egyenirányító transzformátorban
Mielőtt belemerülnénk a számításokba, fontos megérteni a különféle veszteségeket, amelyek egy 3 fázisú egyenirányító transzformátorban fordulnak elő. A veszteségek két fő kategóriája van: nem - terhelési veszteségek és terhelési veszteségek.
Nem - Betöltési veszteségek (alapveszteségek)
Nem - a terhelési veszteségek, más néven magveszteségek, akkor is akkor fordulnak elő, ha a transzformátor nem szállít semmilyen terhelést. Ezek a veszteségek elsősorban két tényezőnek köszönhetők: hiszterézis veszteség és örvényáram -veszteség.
-
Hiszterézis veszteség: Ezt a veszteséget a transzformátor magjának ismételt mágnesezése és demagnetizációja okozza, mint a váltakozó áramváltozási irány. Amikor a magban a mágneses mező megfordul, az energia hő formájában eloszlik. A hiszterézis veszteség kiszámítható a Steinmetz képlet segítségével:
[P_h = k_h f b_m^{n} v]
Ahol (P_H) a hiszterézis veszteség, (K_H) a Steinmetz állandó, amely a mag anyagától függ, (f) a váltakozó áram frekvenciája, (B_M) a maximális fluxussűrűség a magban, (n) a Steinmetz exponens (általában 1,5 és 2.5), és (v) a mag térfogata. -
Örvényáram -veszteség: Az örvényáramot a magban indukálják a változó mágneses mező miatt. Ezek az áramok körkörös utakon folynak a magon belül, és hőveszteséget okoznak hő formájában. Az örvényáram -veszteség kiszámítható a képlet segítségével:
[P_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
Ahol (P_E) az örvényáram -veszteség, (K_E) állandó a mag anyagához kapcsolódó, (T) a mag laminációk vastagsága.
A teljes számú terhelésveszteség (p_ {nl}) a hiszterézis veszteség és az örvényáram -veszteség összege:
[P_ {nl} = p_h + p_e]
Terhelési veszteségek (rézveszteségek)
A terhelési veszteségek, más néven rézveszteségek, akkor akkor fordulnak elő, amikor a transzformátor terhelést szállít. Ezeket a veszteségeket a transzformátor tekercsek ellenállásának tudják be. Ahogy az áram folyik a tekercseken, a teljesítményt a képlet (p = i^{2} r) képlet szerint eloszlatják.
Egy 3 fázisú rendszer esetén a transzformátor tekercseiben a teljes terhelésveszteség (p_ {l}) kiszámítható:
[P_ {l} = 3i_ {rms}^{2} r]
ahol (i_ {rms}) az áram gyökér - átlagos négyzetértéke az egyes fázisokban, és (r) az egyes fázisok tekercsének ellenállása az üzemi hőmérsékleten.
A tekercselés ellenállása a hőmérsékleten. Az ellenállás egy adott hőmérsékleten (T_2) kiszámítható az ellenállásból referencia -hőmérsékleten (T_1) a képlet segítségével:
[R_2 = r_1 \ frac {t_2 + \ alfa} {t_1 + \ alfa}]
ahol (\ alfa) a kanyargós anyag hőmérsékleti együtthatója (réz esetén (\ alfa = 234,5^{\ circ} c)).
Az összes veszteség kiszámítása egy 3 fázisú egyenirányító transzformátorban
A 3 fázisú egyenirányító transzformátorban a teljes veszteség (p_ {összesen}) a NO -terhelési veszteségek és a terhelési veszteségek összege:
[P_ {teljes} = p_ {nl}+p_ {l}]
Tegyünk egy lépést - By - Step Példa arra, hogyan lehet kiszámítani ezeket a veszteségeket.
Tegyük fel, hogy van egy 3 fázisú egyenirányító transzformátor, a következő paraméterekkel:
- Alapvető anyag: Szilícium acél (k_h = 0,001), (n = 1,6), (k_e = 0,0002)
- Frekvencia (f = 50Hz)
- A maximális fluxussűrűség (B_M = 1,2T)
- Mag térfogata (v = 0,1m^{3})
- A mag laminációk vastagsága (t = 0,3 mm = 0,0003 m)
- Az egyes fázisok tekercseinek ellenállása (20^{\ circ} c), (r_ {20} = 0,1 \ omega)
- Terhelési áram (i_ {rms} = 100a)
- Működési hőmérséklet (T_2 = 75^{\ circ} C)
Először kiszámoljuk a NO -terhelési veszteségeket:
A hiszterézis veszteség:
[P_h = k_h f b_m^{n} v = 0,001 \ Times50 \ Times (1.2)^{1.6} \ Times0.1 \ kb.
Az örvény jelenlegi vesztesége:
[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 \ kb. Kb.
A teljes NO - terhelési veszteség (p_ {nl} = p_h + p_e \ kb.
Ezután kiszámoljuk a terhelési veszteségeket. Először meg kell találnunk a tekercs ellenállását az üzemi hőmérsékleten.
Az (r_2 = r_1 \ frac {t_2+\ alfa} {t_1+\ alfa}) képlet felhasználásával, (r_1 = 0,1 \ omega), (t_1 = 20^{\ circ} c), (t_2 = 75^{\ circ} c) és (\ alfa = 234,5^} c), és (\ alfa = 234,5^} c)
[R_2 = 0,1 \ times \ frac {75 + 234.5} {20 + 234.5} \ kb.
A terhelési veszteség:
[P_ {l} = 3i_ {rms}^{2} r = 3 \ Times100^{2} \ Times0.122 = 3660W]
A teljes veszteség (p_ {teljes} = p_ {nl} + p_ {l} \ kb.
A veszteségek hatása a transzformátor teljesítményére és hatékonyságára
A 3 fázisú egyenirányító transzformátor veszteségei jelentősen befolyásolják teljesítményét és hatékonyságát. A magasabb veszteségek több hőtermelést jelentenek, ami a transzformátor hőmérséklet -emelkedéséhez vezethet. Ez csökkentheti a szigetelő anyagok élettartamát és növelheti a berendezés meghibásodásának kockázatát.
A transzformátor hatékonyságát (\ eta) a kimeneti teljesítmény (p_ {out}) és a bemeneti teljesítmény (p_ {in}) arányának határozzák meg:
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} = \ frac {p_ {out}} {p_ {out}+p_ {total}}]
Egy kút által tervezett háromfázisú egyenirányító transzformátorban a veszteségek minimalizálása elengedhetetlen a nagy hatékonyság eléréséhez. Ez nem csak csökkenti a működési költségeket, hanem elősegíti a környezetvédelmi előírások teljesítését az energiafogyasztás csökkentésével.
A pontos veszteség kiszámításának fontossága termékeink számára
Mint beszállítóHáromfázisú egyenirányító transzformátor, a pontos veszteség kiszámítása rendkívül fontos. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy olyan transzformátorokat tervezzünk, amelyek megfelelnek ügyfeleink konkrét követelményeinek a hatékonyság és a teljesítmény szempontjából.
Fejlett szimulációs eszközöket és tesztelő berendezéseket használunk annak biztosítása érdekében, hogy transzformátorainkat minimális veszteségekkel tervezzük. Azáltal, hogy ügyfeleinknek pontos információkat nyújtanak a transzformátorok veszteségeiről, jobb döntéseket hozhatnak a berendezés kiválasztásáról és működéséről.
A miénkKombinált transzformátorés3 fázisú transzformátorA termékeket úgy tervezték, hogy magas minőségű teljesítményt biztosítsanak alacsony veszteségekkel. Függetlenül attól, hogy transzformátorra van szüksége ipari alkalmazásokhoz, energiaelosztáshoz vagy más felhasználásokhoz, felajánlhatunk Önnek olyan megoldást, amely megfelel az Ön igényeinek.
Következtetés
A veszteségek kiszámítása egy 3 fázisú egyenirányító transzformátorban összetett, de alapvető folyamat. A különféle veszteségek (nem terhelés és terhelés veszteségek) megértésével, valamint azok kiszámításával megalapozott döntéseket hozhat a transzformátorok tervezéséről, működéséről és kiválasztásáról.
Mint a 3 fázisú egyenirányító transzformátorok vezető szállítója, elkötelezettek vagyunk azért, hogy ügyfeleink számára magas színvonalú termékeket biztosítsunk, amelyek alacsony veszteségeket és nagy hatékonyságot kínálnak. Ha a piacon vagy aHáromfázisú egyenirányító transzformátor,Kombinált transzformátor, vagy3 fázisú transzformátor, Felkérjük Önt, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot további információkért, és megvitassák az Ön konkrét követelményeit. Szakértői csapatunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek az elektromos igényekhez való legjobb megoldás megtalálásában.
Referenciák
- Elektromos gépek alapjai, Stephen J. Chapman
- Power System Analysis, John J. Grainger, William D. Stevenson
