Hva er effektiviteten til transformator og dens avledning

I likhet med en elektrisk maskin er effektiviteten til transformatoren også definert som den samme som forholdet mellom utgangseffekt og inngangseffekt (effektivitet = utgang / inngang). Elektriske enheter som transformatorer er svært effektive enheter. Vi vet at det er det forskjellige typer transformatorer tilgjengelig i markedet basert på applikasjonen der full belastningseffektivitet for disse transformatorene varierer fra 95% til 98,5%. Når en transformator er svært effektiv, har inngangen, så vel som utgangen, nesten samme verdi. Dermed er det ikke praktisk å beregne effektiviteten til transformatoren ved å bruke utgang / inngang. Så, denne artikkelen diskuterer en oversikt over transformatorens effektivitet.

Hva er effektiviteten til transformator?

Effektiviteten til transformatoren kan defineres som intensiteten eller mengden strømtap i en transformator. Derfor er forholdet mellom sekundær svingete er kraftuttak til primærviklingens kraftinngang. Effektiviteten kan skrives slik.

Transformatoreffektivitet

Effektivitet (η) = (Effekt / inngang) X 100

Generelt kan effektivitet betegnes med ‘η’. Ovennevnte ligning er egnet for en ideell transformator uansett hvor det ikke vil være noen transformator tap så vel som hele energien i inngangen blir flyttet til utgangen.

Derfor, hvis transformatortap vurderes og hvis transformatoren effektivitet analyseres innenfor praktiske tilstander, blir følgende ligning hovedsakelig vurdert.

Effektivitet = ((Power O / P) / (Power O / P + Copper Taps + Core Taps)) × 100%

Ellers kan det skrives som Effektivitet = (Effekt i / p - Tap) / Effekt i / p × 100

= 1− (Tap / i / p Effekt) × 100

Så all inngang, o / p og tap uttrykkes hovedsakelig i form av kraft (watt).

Kraften til en transformator

Hver gang en ideell transformator betraktes uten tap, vil transformatorens kraft være stabil fordi spenningen V multipliseres med strøm I er stabil.

Så, kraften i det primære tilsvarer kraften i det sekundære. Hvis spenningen til transformatoren øker, vil strømmen reduseres. Tilsvarende, hvis spenningen reduseres, vil strømmen økes slik at utgangseffekten kan holdes konstant. Derfor er den primære kraften lik den sekundære kraften.

P_Hoved= P_Sekundær

V_PJeg_Pcosϕ_P= V_SJeg_Scosϕ_S

Hvor ∅_P& ∅_ser primære så vel som sekundære fasevinkler

Bestemmelse av transformatoreffektivitet

Generelt er effektiviteten til en normal transformator ekstremt høy som varierer fra 96% til 99%. Så effektiviteten til transformatoren kan ikke bestemmes gjennom høy nøyaktighet ved å måle inngang og utgang direkte. Hovedforskjellen mellom målingene av inngang og utgang og inngang av instrumenter er veldig liten for at en instrumentfeil vil forårsake en feil på 15% -ordrene innen transformertapene.

I tillegg er det ikke praktisk og kostbart å inkludere viktige lasteenheter med nøyaktig rangering av spenning og effektfaktor (PF) for å laste transformatoren. Det er også en stor mengde strømavfall og ingen informasjon kan fås fra en test angående antall transformatortap som jern og kobber.

Transformertapene kan bestemmes ved å bruke den nøyaktige metoden for å beregne tap fra kortslutningstester og åpen krets, slik at effektiviteten kan bestemmes

Fra en test med åpen krets kan jerntapet som P1 = P0 eller Wo bestemmes

Fra kortslutningstesten kan kobbertapet på full belastning som Pc = Ps eller Wc bestemmes

Kobber tap på last x ganger full last = I2^toR₀₂=> x^toPc

Transformatoreffektivitet (η) = V_toJeg_toCosΦ / V_toJeg_toCosΦ + Pi + x^toPc

I ovenstående ligning kan resultatet av instrumentavlesninger begrenses til tap ganske enkelt slik at total effektivitet kan oppnås fra det er veldig nøyaktig sammenlignet med effektiviteten oppnådd ved direkte belastning.

Maksimal effektivitetsbetingelse for en transformator

Vi vet at kobbertap = I12R1

Jerntap = Wi

Effektivitet = 1- Tap / inngang

= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)

= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)

Differensier ovenstående ligning med hensyn til I1

dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)

Effektiviteten vil være høy ved dη / dI1 = 0

Derfor vil effektiviteten til transformatoren være høy ved

R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1

I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1

I12R1 = Wi

Derfor vil transformatoreffektiviteten være høy når kobber- og jerntap er ekvivalente.

Hele dagen effektivitet

Som vi diskuterte ovenfor at transformatorens ordinære effektivitet kan gis som

Vanlig effektivitet av transformator = utgang (watt) / inngang (watt)

Imidlertid, i noen typer transformatorer, kan ytelsen ikke avhenge av effektiviteten. For eksempel, i distribusjonstransformatorer, har primærene deres alltid energi. Imidlertid vil deres sekundære viklinger levere en liten belastning mesteparten av dagen på en dag

Når transformatorens sekundær ikke vil levere belastning, er det bare transformatorens kjernetap som er betydelig og kobbertap er ikke til stede.

Kobbertap er betydelig bare når transformatorer er lastet. Derfor, for disse transformatorene, er tap som kobber stort sett mindre viktig. Så ytelsen til transformatoren kan sammenlignes basert på energien brukt på en enkelt dag.

Transformatorens effektivitet hele dagen er mindre alltid sammenlignet med normal effektivitet.

Faktorer som påvirker effektiviteten til en transformator Inkluder følgende

• Den nåværende oppvarmingseffekten i en spole
• Indusert virvelstrøm Oppvarmingseffekt
• Iron Core’s Magnetization.
• Lekkasje av Flux

Hvordan forbedre effektiviteten til transformator?

Det er forskjellige metoder for å forbedre effektiviteten til transformatorer som sløyfeareal, isolasjon, spolemotstand og flukskobling.

Sløyfeområde

Isolasjon

Isolasjonen mellom kjernearkene må være ideell for å forhindre virvelstrømmer.

Primær og sekundær spolemotstand

Materialet til primær- og sekundærspoler må være stabilt slik at deres elektriske motstand er ekstremt liten.

Fluxkobling

Begge spolene til transformatoren må vikles på en slik måte at flukskobling mellom spolene er ytterst ettersom kraftoverføring fra en spole til en annen vil finne sted under fluksforbindelser.

Dermed handler alt om en oversikt over effektiviteten til transformatoren . Transformatorer er elektriske apparater med høy effektivitet. Så det meste av transformatorens effektivitet vil variere fra 95% til 98,5%. Her er et spørsmål til deg, hva er de forskjellige typene transformatorer som er tilgjengelige i markedet?