Kao dobavljač 3 faznog ispravljača, često me pitaju kako izračunati gubitke u tim transformatorima. Razumijevanje ovih gubitaka ključno je i za dizajn i za rad električnih sustava, jer izravno utječe na učinkovitost, troškove i ukupne performanse transformatora. U ovom postu na blogu provest ću vas kroz proces izračunavanja gubitaka u 3 faznom transformatoru ispravljača, pružajući vam znanje koje vam je potrebno za donošenje informiranih odluka.
Vrste gubitaka u 3 faznom ispravljaču transformatora
Prije nego što zaronimo u proračune, važno je razumjeti različite vrste gubitaka koji se javljaju u 3 faznom ispravljaču transformatora. Postoje dvije glavne kategorije gubitaka: ne - gubici opterećenja i gubici opterećenja.
Ne - Gubici opterećenja (jezgrani gubici)
Ne - Gubici opterećenja, poznati i kao gubici jezgre, javljaju se čak i kada transformator ne isporučuje nikakvo opterećenje. Ti su gubici prvenstveno posljedica dva faktora: gubitak histereze i gubitak struje vrtložnih struja.
-
Gubitak histereze: Taj gubitak uzrokovan je ponovljenom magnetizacijom i demagnetizacijom jezgre transformatora jer izmjenična struja mijenja smjer. Kad se magnetsko polje u jezgri preokreće, energija se rasipa u obliku topline. Gubitak histereze može se izračunati pomoću Steinmetz formule:
[P_h = k_h f b_m^{n} v]
Ako je (p_h) gubitak histereze, (k_h) je Steinmetzova konstanta koja ovisi o jezgri materijala, (f) je frekvencija izmjenične struje, (b_m) je maksimalna gustoća fluksa u jezgri, (n) je Steinmetzov eksponent (obično između 1,5 i 2,5) i (V) jezgro. -
Vukovni gubitak vrtložnih struja: Vrtložne struje induciraju se u jezgri zbog promjene magnetskog polja. Te struje teče kružnim stazama unutar jezgre i uzrokuju gubitak snage u obliku topline. Gubitak vrtložne struje može se izračunati pomoću formule:
[P_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
gdje je (p_e) gubitak vrtložne struje, (k_e) je konstanta povezana s jezgrom, (t) je debljina jezgrenih laminacija.
Ukupni gubitak opterećenja (p_ {nl}) je zbroj gubitka histereze i gubitka vrtložne struje:
[P_ {nl} = p_h + p_e]
Gubici opterećenja (gubici bakra)
Gubici opterećenja, koji se nazivaju i gubici bakra, javljaju se kada transformator isporučuje opterećenje. Ti gubici nastaju zbog otpora namota transformatora. Kako struja teče kroz namote, snaga se rasipa kao toplina prema formuli (p = i^{2} r).
Za 3 - fazni sustav, ukupni gubitak opterećenja (p_ {l}) u namotima transformatora može se izračunati kao:
[P_ {l} = 3i_ {rms}^{2} r]
gdje je (i_ {rms}) korijen - srednja - kvadratna vrijednost struje u svakoj fazi i (r) je otpor svake fazne namota na radnoj temperaturi.
Otpor namota mijenja se s temperaturom. Otpor na određenoj temperaturi (T_2) može se izračunati iz otpora na referentnoj temperaturi (T_1) pomoću formule:
[R_2 = r_1 \ frac {t_2 + \ alfa} {t_1 + \ alfa}]
gdje je (\ alfa) temperaturni koeficijent otpora namotanog materijala (za bakar, (\ alfa = 234.5^{\ circ} c)).
Izračunavanje ukupnih gubitaka u 3 faznom ispravljaču transformatora
Ukupni gubici (p_ {ukupno}) u 3 faznom ispravljaču transformatora su zbroj gubitaka bez opterećenja i gubitaka opterećenja:
[P_ {ukupno} = p_ {nl}+p_ {l}]
Napravimo korak - prema - koraku primjera kako izračunati ove gubitke.
Pretpostavimo da imamo 3 fazni ispravljač transformatora sa sljedećim parametrima:
- Materijal jezgre: silikonski čelik sa (k_h = 0,001), (n = 1,6), (k_e = 0,0002)
- Frekvencija (F = 50Hz)
- Maksimalna gustoća fluksa (B_M = 1,2T)
- Volumen jezgre (v = 0,1m^{3})
- Debljina jezgrenih laminacija (t = 0,3 mm = 0,0003m)
- Otpor svake fazne namota na (20^{\ circ} c), (r_ {20} = 0,1 \ omega)
- Učitajte struju (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 \ Times50 \ Times (1,2)^{1,6} \ Times0.1 \ cca 0,007W]
Gubitak trenutne struje:
[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 \ pribl.
Ukupni NO - gubitak opterećenja (p_ {nl} = p_h + p_e \ cca 0,007W)
Zatim izračunavamo gubitke opterećenja. Prvo moramo pronaći otpor namota na radnoj temperaturi.
Korištenje formule (r_2 = r_1 \ frac {t_2+\ alfa} {t_1+\ alfa}), s (r_1 = 0,1 \ omega), (t_1 = 20^{\ circ} c), (t_2 = 75^{{\ circ} c), i
[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 \ Times100^{2} \ Times0.122 = 3660W]
Ukupni gubici (p_ {ukupno} = p_ {nl} + p_ {l} \ cca 0,007 + 3660 = 3660.007W)
Utjecaj gubitaka na performanse i učinkovitost transformatora
Gubici u 3 faznom ispravljaču transformatora imaju značajan utjecaj na njegove performanse i učinkovitost. Veći gubici znače više stvaranja topline, što može dovesti do povećanja 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}) u odnosu na ulaznu snagu (p_ {in}):
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} = \ frac {p_ {out}} {p_ {out}+p_ {total}}]
U bušotini, dizajniranom 3 faznom ispravljaču transformatora, minimiziranje gubitaka ključno je za postizanje visoke učinkovitosti. To ne samo da smanjuje operativne troškove, već i pomaže u ispunjavanju okolišnih propisa smanjenjem potrošnje energije.
Važnost točnog izračuna gubitka za naše proizvode
Kao dobavljačTrofazni transformator ispravljača, točan izračun gubitka od najveće je važnosti. Omogućuje nam da dizajniramo transformatore koji ispunjavaju specifične zahtjeve naših kupaca u smislu učinkovitosti i performansi.
Koristimo napredne simulacijske alate i opremu za testiranje kako bismo osigurali da su naši transformatori dizajnirani s minimalnim gubicima. Davanjem našim kupcima točne informacije o gubicima u našim transformatorima, oni mogu donijeti bolje odluke o odabiru i radu opreme.
NašeKombinirani transformatori3 fazni transformatorProizvodi su konstruirani tako da pružaju visoke kvalitetne performanse s niskim gubicima. Bilo da vam treba transformator za industrijske aplikacije, distribuciju električne energije ili druge namjene, možemo vam ponuditi rješenje koje zadovoljava vaše potrebe.
Zaključak
Izračunavanje gubitaka u 3 faznom ispravljaču transformatora složen je, ali bitan proces. Razumijevanjem različitih vrsta gubitaka (bez gubitaka opterećenja i opterećenja) i kako ih izračunati, možete donositi informirane odluke o dizajnu, radu i odabiru transformatora.
Kao vodeći dobavljač 3 faznih ispravljača, posvećeni smo pružanju našim kupcima visokokvalitetne proizvode koji nude niske gubitke i visoku učinkovitost. Ako ste na tržištu zaTrofazni transformator ispravljača,,Kombinirani transformator, ili3 fazni transformator, Pozivamo vas da nas kontaktiramo radi dodatnih informacija i da razgovarate o vašim specifičnim zahtjevima. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći u pronalaženju najboljeg rješenja za vaše električne potrebe.
Reference
- Osnove električnih strojeva, Stephen J. Chapman
- Analiza elektroenergetskog sustava, John J. Grainger, William D. Stevenson
