Энергетические показатели трансформатора
К энергетическим показателям трансформатора относятся: КПД трансформатора и коэффициент мощности.
КПД трансформатора – это отношение активной (полезной) мощности в нагрузке к потребляемой (активной) мощности трансформатора, т.е.
где, Pмаг=Pгист+Рвих.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 токи Фуко, перпендикулярные направлению основного магнитного потока).
Потери в магнитопроводе зависят от следующих параметров:
Pмаг=s1Bx2f2G,
где s1 - коэффициент, зависящий от типа ферромагнитного материала;
G - вес магнитопровода (в кг);
Bx – величина магнитной индукция (определяемая положением рабочей точки на кривой намагничивания трансформатора).
С увеличением частоты преобразования возрастают магнитные потери, поэтому используют материалы с малыми удельными потерями и понижают рабочее значение магнитной индукции Вх.
Потери на гистерезис определяются площадью петли гистерезиса:
Учитывая, что РОБ=I2Rоб – 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 P1К – потери определяемые из опыта “короткого замыкания”.
Таким образом выражение для КПД принимает вид:
КПД будет иметь максимальное значение при
Отсюда,
При проектировании трансформатора необходимо добиваться равенства потерь в магнитопроводе потерям в обмотках для обеспечения эффективной работы трансформатора. При расчета 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, меньший вес и габариты.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 14; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!