Като подправен доставчик на кастинг трансформатори често срещаме запитвания за изчисляване на загуби в тези решаващи електрически компоненти. Разбирането как да се изчислят тези загуби е не само важно за оценка на ефективността на кастинг трансформатор, но и за вземане на информирани решения по време на процеса на възлагане на поръчки. В тази публикация в блога ще се задълбоча в методите за изчисляване на загуби в кастинг трансформатор, предоставяйки ценна информация за инженери, техници и всеки, който се участва в електрическата индустрия.
Видове загуби в кастинг трансформатор
Преди да се потопим в методите на изчисление, е важно да разберем двата основни типа загуби, които настъпват при кастинг трансформатор: загуби от желязо и загуби на мед.
Загуби от желязо
Загубите от желязо, известни още като основни загуби, са загубите, които настъпват в сърцевината на трансформатора поради променливото магнитно поле. Тези загуби могат да бъдат допълнително разделени на два компонента: загуби на хистерезис и вихрови токови загуби.
-
Хистерезисни загуби: Загубите на хистерезис възникват, когато магнитните домейни в сърцевината на трансформатора многократно се намагнетизират и демагнетизират. Всеки път, когато магнитното поле се обърне, енергията се разсейва под формата на топлина. Загубата на хистерезис може да бъде изчислена, като се използва следната формула:
[P_h = k_h f b_m^{n} v]
Когато (P_H) е загубата на хистерезис, (K_H) е константата на хистерезис, (F) е честотата на променливия ток, (b_m) е максималната плътност на магнитния поток, (n) е експонентът на Steinmetz (обикновено между 1,5 и 2,5), а (v) е обемът на сърцевината. -
Едилни текущи загуби: Загубите на вихровия ток настъпват, когато редувателното магнитно поле предизвиква циркулиращи токове, известни като вихрови токове, в сърцевината на трансформатора. Тези токове текат през основния материал и генерират топлина, което води до загуба на енергия. Загубата на вихровия ток може да бъде изчислена с помощта на следната формула:
[P_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
където (p_e) е загубата на вихровия ток, (k_e) е константата на вихровия ток, (F) е честотата, (b_m) е максималната плътност на магнитния поток, (t) е дебелината на основните ламинирания, а (v) е обемът на сърцевината.
Общата загуба на желязо (p_ {желязо}) е сумата от загубата на хистерезис и загубата на вихровия ток:
[P_ {желязо} = P_H + P_E]
Медни загуби
Загубите на мед, известни още като загуби на натоварване, са загубите, които настъпват при намотките на трансформатора поради устойчивостта на медните проводници. Когато токът протича през намотките, топлината се генерира според закона на Joule. Загубата на мед може да бъде изчислена с помощта на следната формула:
[P_ {с} = i^{2} r]
където (p_ {cu}) е загубата на мед, (i) е токът, който преминава през намотката, а (r) е съпротивлението на намотката.
Съпротивлението (R) на намотката може да бъде изчислено с помощта на формулата:
[R = \ rho \ frac {l} {a}]
където (\ rho) е съпротивлението на медния проводник, (L) е дължината на проводника, а (a) е кръстосаната секция на проводника.
Изчисляване на общите загуби
Общите загуби (p_ {общо}) в кастинг трансформатор са сумата от загубите на желязо и загубите на мед:
[P_ {total} = p_ {желязо}+p_ {с}]
Важно е да се отбележи, че загубите на мед варират в зависимост от натоварването на трансформатора, докато загубите на желязо са сравнително постоянни, независимо от натоварването. Следователно, при изчисляване на общите загуби, коефициентът на натоварване трябва да се вземе предвид.
Да приемем, че номиналната загуба на мед при пълно натоварване е (P_ {Cu-оценен}), а коефициентът на натоварване е (LF) (съотношението на действителното натоварване към номиналния товар). Тогава действителната загуба на мед (P_ {Cu-Actual}) може да бъде изчислена като:
[P_ {с - ток} = (lf)^{2} p_ {cu -tred}]
След това общите загуби при даден товар могат да бъдат изчислени като:
[P_ {total} = p_ {желязо}+(lf)^{2} p_ {cu-рейтинг}]
Примерно изчисление
Нека разгледаме пример за илюстриране на изчисляването на загубите в кастинг трансформатор. Да предположим, че имамеXD1Type Кастинг трансформаторСъс следните спецификации:
- Номинална мощност: (S_ {rated} = 1000 \ kva)
- Номинално напрежение: (v_ {arated} = 10 \ kv/0.4 \ kv)
- Загуба на желязо при № - товар: (P_ {желязо} = 2 \ kW)
- Загуба на мед при пълно натоварване: (P_ {Cu-оценка} = 10 \ kW)
Ако трансформаторът работи при коефициент на натоварване (LF = 0.8), можем да изчислим общите загуби, както следва:
Първо, изчислете действителната загуба на мед:
[P_ {cu-actual} = (lf)^{2} p_ {cu-оценка} = (0.8)^{2} \ times10 \ kw = 6.4 \ kw]
След това изчислете общите загуби:
[P_ {total} = p_ {желязо}+p_ {cu-actual} = 2 \ k 6.4 \ kw = 8.4 \]
Значение на изчисляването на загубите
Изчисляването на загубите в кастинг трансформатор е от решаващо значение по няколко причини:
-
Оценка на ефективността: Ефективността (\ eta) на трансформатора се определя като съотношението на изходната мощност (p_ {out}) към входната мощност (p_ {in}):
[\ eta = \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} = \ frac {p_ {out}} {p_ {out}+p_ {total}}]
Чрез точно изчисляване на загубите можем да определим ефективността на трансформатора и да сравним различни модели, за да изберем най -ефективния. -
Анализ на разходите: Загубите в трансформатора водят до допълнителна консумация на енергия, което се превръща в по -високи оперативни разходи. Чрез минимизиране на загубите можем да намалим дългосрочните енергийни разходи, свързани с трансформатора.
-
Термично управление: Топлината, генерирана от загубите, може да повлияе на производителността и живота на трансформатора. Разбирайки загубите, можем да проектираме подходящи охлаждащи системи, за да гарантираме, че трансформаторът работи в безопасен температурен диапазон.
Нашата продуктова гама
В нашата компания ние предлагаме широка гама от висококачествени кастинг трансформатори, включителноТекущ трансформатор от серия CAиMSQ текущ трансформатор. Нашите трансформатори са проектирани с усъвършенствана технология, за да сведат до минимум загубите и да увеличат максимално ефективността.
Ако сте на пазара за кастинг трансформатор и трябва точно да изчислите загубите за вашето конкретно приложение, нашият екип от експерти е тук, за да ви помогне. Можем да предоставим подробни технически спецификации и поддръжка, за да ви помогнем да направите правилния избор.
Заключение
Изчисляването на загубите в кастинг трансформатор е сложна, но съществена задача. Разбирайки видовете загуби, методите за изчисляване и значението на изчисляването на загубите, можете да вземете информирани решения, когато избирате трансформатор за вашата електрическа система. Независимо дали сте инженер, проектиращ нова мрежа за дистрибуция на енергия или мениджър на съоръжения, който иска да надстрои съществуващите ви трансформатори, нашата компания е вашият надежден партньор.
Ако имате някакви въпроси или искате да обсъдите вашите специфични изисквания, моля, не се колебайте да се свържете с нас. Очакваме с нетърпение възможността да работим с вас и да ви предоставим най -добрите решения за кастинг трансформатор.
ЛИТЕРАТУРА
- Основи на електрическите машини, Стивън Дж. Чапман
- Анализ на енергийната система, Джон Дж. Грейнджър, Уилям Д. Стивънсън