Bir elektrik makinesine benzer şekilde, transformatörün verimliliği de çıkış gücü ve giriş gücü oranıyla aynı şekilde tanımlanır (verimlilik = çıkış / giriş). Transformatörler gibi elektrikli cihazlar oldukça verimli cihazlardır. Olduğunu biliyoruz farklı transformatör türleri Bu transformatörlerin tam yük verimliliğinin% 95 ila% 98,5 arasında değiştiği uygulamaya göre piyasada mevcuttur. Bir transformatör yüksek verimli olduğunda, çıktı kadar girdi de hemen hemen aynı değere sahiptir. Bu nedenle, çıkış / girdi kullanarak transformatörün verimini hesaplamak pratik değildir. Bu nedenle, bu makale transformatörün verimliliğine genel bir bakışı tartışıyor.
Transformatörün Verimliliği Nedir?
Transformatörün verimliliği, bir transformatör içindeki güç kaybı yoğunluğu veya miktarı olarak tanımlanabilir. Bu nedenle, ikincil oran sargı birincil sargının güç girişine güç çıkışı. Verimlilik aşağıdaki gibi yazılabilir.
Trafo Verimliliği
Verimlilik (η) = (Güç Çıkışı / Güç Girişi) X 100
Genel olarak, verimlilik 'η' ile ifade edilebilir. Yukarıdaki denklem, ideal bir transformatör için uygundur. trafo kayıpları yanı sıra girişteki tüm enerji çıkışa taşınır.
Bu nedenle, trafo kayıpları dikkate alınırsa ve transformatör verimlilik pratik durumlar içinde analiz edilir, aşağıdaki denklem esas olarak dikkate alınır.
Verimlilik = ((Güç O / P) / (Güç O / P + Bakır Kayıpları + Çekirdek Kayıpları)) ×% 100
Veya şu şekilde yazılabilir: Verimlilik = (Güç i / p - Kayıplar) / Güç i / p × 100
= 1− (Kayıplar / i / p Güç) × 100
Dolayısıyla, tüm girdi, o / p ve kayıplar esas olarak güç (Watt) cinsinden ifade edilir.
Bir Transformatörün Gücü
Kayıpsız ideal bir transformatör düşünüldüğünde, transformatörün gücü sabit olacaktır çünkü akım I ile çarpılan gerilim V kararlıdır.
Öyleyse, birincil içindeki güç, ikincil içindeki güce eşdeğerdir. Transformatörün voltajı artarsa, akım azalacaktır. Benzer şekilde, voltaj düşürülürse, çıkış gücünün sabit tutulabilmesi için akım artırılacaktır. Bu nedenle birincil güç, ikincil güce eşittir.
PBirincil= Pİkincil
VPbenPcosP= VSbenScosS
Nerede ∅P& ∅sbirincil ve ikincil faz açılarıdır
Trafo Verimliliğinin Belirlenmesi
Genel olarak, normal bir transformatörün verimliliği% 96 ila% 99 arasında değişen son derece yüksektir. Dolayısıyla, transformatörün verimliliğine, doğrudan giriş ve çıkış ölçülerek yüksek doğrulukla karar verilemez. Enstrümanların girdi ve çıktı okumaları ve girdilerinin okumaları arasındaki temel fark çok küçüktür ki, bir enstrüman hatası, transformatör kayıplarında% 15'lik bir hataya neden olur.
Ek olarak, transformatörü yüklemek için tam voltaj ve güç faktörü (PF) oranlarına sahip temel yükleme cihazlarını dahil etmek uygun ve pahalı değildir. Ayrıca büyük miktarda elektrik israfı vardır ve demir ve bakır gibi trafo kayıplarının sayısına ilişkin bir testten hiçbir bilgi elde edilemez.
Transformatör kayıpları, kısa devre ve açık devre testlerinden kaynaklanan kayıpları hesaplamak için doğru yöntemle belirlenebilir, böylece verimlilik belirlenebilir.
Açık devre testinden P1 = P0 veya Wo gibi demir kaybı belirlenebilir.
Kısa devre testinden Pc = Ps veya Wc gibi tam yüklerde bakır kaybı belirlenebilir.
Yükte bakır kaybı x çarpı tam yük = I2ikiR02=> xikiPc
Transformatör verimliliği (η) = VikibenikiCosΦ / VikibenikiCosΦ + Pi + xikiPc
Yukarıdaki denklemde, alet okumalarının sonucu basitçe kayıplarla sınırlandırılabilir, böylece bundan genel verimlilik elde edilebilir, doğrudan yükleme yoluyla elde edilen verimlilik ile karşılaştırıldığında çok doğrudur.
Bir Transformatörün Maksimum Verimlilik Koşulu
Bakır kaybının = I12R1 olduğunu biliyoruz
Demir kaybı = Wi
Verimlilik = 1- Kayıplar / Girdi
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
I1'e göre yukarıdaki denklemi farklılaştırın
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
Verimlilik dη / dI1 = 0'da yüksek olacaktır.
Bu nedenle, transformatörün verimi yüksek olacaktır.
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Kablosuz
Bu nedenle, bakır ve demir kayıpları eşdeğer olduğunda transformatör verimliliği yüksek olacaktır.
Tüm Gün Verimlilik
Yukarıda tartıştığımız gibi, transformatörün olağan verimi şu şekilde verilebilir:
Transformatörün Sıradan Verimliliği = Çıkış (Watt) / Giriş (Watt)
Ancak, bazı transformatör türlerinde performansları verimliliklerine bağlı olamaz. Örneğin, dağıtım transformatörlerinde primerleri her zaman enerjilidir. Bununla birlikte, ikincil sargıları bir günde çoğu zaman hafif bir yük sağlayacaktır.
Transformatör sekonderleri herhangi bir yük sağlamadığında, bundan sonra yalnızca transformatörün çekirdek kayıpları büyüktür ve bakır kayıpları yoktur.
Bakır kayıpları yalnızca transformatörler yüklendiğinde önemlidir. Bu nedenle, bu transformatörler için bakır gibi kayıplar çoğunlukla daha az önemlidir. Böylece trafonun performansı tek bir günde kullanılan enerjiye göre karşılaştırılabilir.
Transformatörün tüm gün verimliliği, normal verimliliğine kıyasla her zaman daha azdır.
Bir transformatörün verimini etkileyen faktörler aşağıdakileri dahil et
- Bir bobindeki mevcut ısıtma etkisi
- İndüklenmiş girdap akımları Isıtma Etkisi
- Demir Çekirdeğin Mıknatıslanması.
- Akı Sızıntısı
Transformatörün Verimliliği Nasıl Artırılır?
Döngü alanı, yalıtım, bobin direnci ve akı bağlantısı gibi transformatörlerin verimliliğini artırmak için farklı yöntemler vardır.
Döngü alanı
İzolasyon
Çekirdek tabakaları arasındaki yalıtım, girdap akımlarını önlemek için ideal olmalıdır.
Birincil ve İkincil Bobinin Direnci
Birincil ve ikincil bobinlerin malzemesi, elektrik direncinin son derece düşük olması için stabil olmalıdır.
Akı Bağlantısı
Transformatörün her iki bobini, bir bobinden diğerine güç aktarımı akı bağlantıları sırasında gerçekleşeceğinden, bobinler arasındaki akış bağlantısının en üst düzeyde olacağı şekilde sarılmalıdır.
Bu nedenle, tüm bunların verimliliğine genel bir bakışla ilgilidir. transformatör . Transformatörler, yüksek verimliliğe sahip elektrikli cihazlardır. Dolayısıyla, transformatörün verimliliğinin çoğu% 95 ila% 98,5 arasında değişecektir. İşte size bir soru, piyasada bulunan farklı transformatör türleri nelerdir?
