理想 変成器 は非常に効率的であるため、エネルギー損失がありません。つまり、変圧器の入力端子に供給される電力は、変圧器の出力端子に供給される電力と同等である必要があります。したがって、入力電力と出力 パワー 理想的な変圧器では、ゼロエネルギー損失を含めて同等です。しかし実際には、変圧器内の電気的損失のために、変圧器の入力電力と出力電力の両方が等しくなることはありません。可動部品がないため静的デバイスであるため、機械的損失は観察できませんが、銅や鉄のように電気的損失が発生します。この記事では、変圧器のさまざまなタイプの損失の概要について説明します。
変圧器の損失の種類
鉄、銅、ヒステリシス、渦、漂遊、誘電体など、変圧器で発生するさまざまな種類の損失があります。銅損は主に 抵抗 一方、トランス巻線では、コア内の磁化変化によりヒステリシス損失が発生します。
変圧器の損失の種類
変圧器の鉄損
鉄損は主に、変圧器のコア内の交流磁束によって発生します。この損失がコア内で発生すると、コア損失と呼ばれます。この種の損失は主に材料の 磁気 トランスのコア内のプロパティ。トランスのコアは鉄で作ることができるので、これらは鉄の損失と呼ばれます。このタイプの損失は、ヒステリシスと渦電流のような2つのタイプに分類できます。
ヒステリシス損失
この種の損失は、主に次の場合に発生します。 交流電流 トランスのコアに適用されると、磁場が反転します。この損失は、主にトランスに使用されているコア材料に依存します。この損失を減らすために、高品質のコア材料を使用できます。 CRGO-冷間圧延された粒子配向Si鋼は、一般的に変圧器のコアのように使用できるため、ヒステリシス損失を減らすことができます。この損失は、次の式を使用して表すことができます。
Ph = Khf Bx m
どこ
「kh」は、変圧器のコア材料の品質と体積に依存する定数です。
「Bm」はコア内の最高磁束密度です
「f」は交流磁束周波数です。
「x」はSteinmetzの定数であり、この定数の値は主に1.5から2.5に変化します。
渦電流損失
磁束が閉回路に接続されると、回路内に起電力が誘導され、 供給 回路内。電流値の流れは、主に回路の領域の起電力と抵抗の合計に依存します。
トランスのコアは導電性材料で設計できます。起電力内の電流の流れは、材料の本体内に供給することができます。この電流の流れは渦電流として知られています。この電流は、導体が変化する磁場を経験すると発生します。
これらの電流が機能的なタスクを実行する責任がない場合、磁性材料内で損失が発生します。したがって、それは渦電流損失と呼ばれます。この損失は、わずかな積層を使用してコアを設計することで減らすことができます。渦電流方程式は、次の方程式を使用して導出できます。
Pe = KeBm2t2f2Vワット
どこ、
「Ke」は渦電流の係数です。この値は主に、コア材料の抵抗率や体積、積層の幅などの磁性材料の性質に依存します
「bm」は、wb / m2で表した最高の磁束密度です。
「T」はメートル単位のラミネーションの幅です
「F」は、Hzで測定された磁場の反転周波数です。
「V」は、m3単位の磁性材料の量です。
銅損
銅損は、トランスの巻線のオーム抵抗が原因で発生します。トランスの一次巻線と二次巻線がI1とI2の場合、これらの巻線の抵抗はR1とR2です。したがって、巻線で発生した銅損は、それぞれI12R1とI22R2です。したがって、銅損全体は
Pc = I12R1 + I22R2
これらの損失は負荷に基づいて変化するため、可変損失またはオーム損失とも呼ばれます。
ストレイロス
トランスのこれらのタイプの損失は、漏れ場の発生が原因で発生する可能性があります。銅や鉄の損失と比較して、漂遊損失の割合が少ないため、これらの損失は無視できます。
誘電損失
この損失は主に変圧器のオイル内で発生します。ここでオイルは絶縁材料です。変圧器内のオイルが劣化すると、オイルの品質が低下すると、変圧器の効率が影響を受けます。
変圧器の効率
効率の定義は電気機械に似ています。これは、出力電力と入力電力の比率です。効率は次の式で計算できます。
効率=出力電力/入力電力。
変圧器は非常に効率的なデバイスであり、これらのデバイスの負荷効率は主に95％〜98.5％の範囲です。トランスの効率が高い場合、その入力と出力はほぼ同じ値になるため、上記の式を使用してトランスの効率を計算することは現実的ではありません。しかし、その効率を見つけるには、次の式を使用する方が良いです
効率=（入力–損失）/入力=> 1 –（損失/ Iinput）。
銅損をI2R1とし、鉄損をWiとします。
効率= 1-損失/入力
= 1-I12R1 + Wi /V1I1CosΦ1
Ƞ= 1-（I1R1 /V1CosΦ1）Wi /V1I1CosΦ1
上記の式を「I1」に関して微分します。
dȠ/ dI1 = 0-（R1 /V1CosΦ1）+ Wi /V1I12CosΦ1
「Ƞ」はdȠ/ dI1 = 0で最大になります
したがって、効率「Ƞ」はで最大になります
R1 /V1CosΦ1= Wi /V1I12CosΦ1
I12R1 /V1I12CosΦ1= Wi /V1I12CosΦ1
I12R1 = Wi
したがって、鉄損と銅損が等しい場合にトランスの効率が最も高くなる可能性があります。
したがって、銅損=鉄損。
したがって、これはすべてについてです 変圧器の損失の種類の概要 。変圧器では、いくつかの理由でエネルギー損失が発生する可能性があります。そのため、トランスの効率が低下します。トランスのさまざまなタイプの損失の主な理由は、コイルの熱、磁束の漏れ、コアの磁化と減磁の影響によるものです。ここにあなたへの質問があります、市場で入手可能なさまざまなタイプの変圧器は何ですか？
