Энергетические показатели трансформатора

К энергетическим показателям трансформатора относятся: КПД и коэффициент мощности.

КПД трансформатора – это отношение активной (полезной) мощности в нагрузке к потребляемой (активной) мощности трансформатора, т.е.

где Pмаг=Pгиствих.токи - потери в магнитопроводе трансформатора. Они являются постоянными потерями, не зависящими от тока нагрузки, и включают в себя два вида потерь: потери на “гистерезис” (перемагничивание сердечника трансформатора) и потери на “вихревые” токи (круговые или токи Фуко, перпендикулярные направлению основного магнитного потока).

Потери в магнитопроводе зависят от многих параметров:

Pмаг= s1Bx2f2G ,

где s1 - коэффициент, зависящий от типа ферромагнитного материала;

Bx – величина магнитной индукция (определяемая положением

рабочей точки на кривой намагничивания трансформатора);

f – частота (Гц);

G -вес магнитопровода (кг);

С увеличением частоты преобразования возрастают магнитные потери, поэтому используют материалы с малыми удельными потерями и понижают рабочее значение магнитной индукции Bx.

 

Потери на гистерезис определяются площадью петли гистерезиса:

Учитывая, что РОБ = I2 Rоб – потери в обмотках. Получим соотношение для КПД в зависимости от коэффициента нагрузки b=I2/I2ном.

Потери в магнитопроводе определяются из опыта “холостого хода” и равны Pмаг=P10. Мощность в нагрузке P2 можно представить в виде

Потери в обмотках трансформатора равны:

где P– потери определяемые из опыта “короткого замыкания”.

Таким образом, выражение для КПД принимает вид:

 

Исследуя его на экстремум, находим оптимальное значение β. КПД будет иметь максимум при

 

Отсюда,

При проектировании трансформатора необходимо добиваться равенства потерь в магнитопроводе потерям в обмотках для обеспечения эффективной работы трансформатора. При расчете трансформатора за критерии оптимизации выбираются: КПД, габаритные размеры, стоимость и температурный режим работы трансформатора. При Pмаг >Pоб (b<bопт) получим минимальную стоимость, большой вес и габариты трансформатора. Если же Pмаг < Pоб, то имеем высокую стоимость, меньшую массу и объем. Графически эти зависимости можно представить так:

 






Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 52; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.044 сек.