Transformatoare sunt utilizate pentru conversia energiei, în special pentru schimbarea curentului, tensiunea sau puterea pe circuitul. Acest lucru permite rețelei să includă 220 de volți, dispozitive care funcționează în intervalul de tensiune mult mai mici.
Dezavantajul dispozitivului respectiv - pierderi electromagnetice ridicate asociate cu caracteristicile structura transformatorului. Prin urmare, este necesar să se caute modalități de a rezolva această problemă. Din punct de vedere fizic, vom încerca să dau seama cum să crească eficiența transformatorului.
Pierderile sunt de două tipuri: pierderi „în oțel“, sau pierderi în miez magnetic (miez) a transformatorului, și pierderea de „cupru“ sau pierderea înfășurări. Puterea consumată pentru pierderea de mai sus și reduce eficiența. Eficiența se calculează după cum urmează: Eficiența = P2 / P1 = P2 / (P2 + Pst + Rm), unde
P2 - putere în sarcină,
Pst - pierderile de putere „din oțel“,
PM -. Pierderea de putere „cupru“
Astfel, pentru a îmbunătăți eficiența transformatorului trebuie să fie redusă, iar pierderea de miez în înfășurări.
Luați în considerare pierderea de „cupru“. Ele sunt create datorită prezenței naturale a rezistenței electrice a unui conductor metalic - cupru de înfășurare. Prin urmare, pentru a maximiza conductivitatea ar trebui să fie posibilă sau, cu alte cuvinte, pentru a reduce rezistența. R = r * l / S, unde
p - rezistivitate electrică,
l - lungimea conductorului,
S - aria secțiunii transversale a conductorului.
Și ce avem? Pentru a reduce necesitatea de a reduce rezistența sau rezistivitatea o lungime a conductorului sau pentru a mări aria secțiunii transversale.
Cea mai mică Rezistivitatea din aluminiu și apoi cea a cuprului. Dar aluminiul este un metal prețios, care este relativ crescut puternic al costurilor de transformare. Prin urmare, avantajoasă utilizarea cuprului. Dar acest lucru avem deja. În producția industrială a transformatoarelor sunt întotdeauna realizate din cupru.
Reducerea lungimea înfășurării nu este, de asemenea, o soluție. Faptul că prin reducerea lungimii, se reduce numărul de rotații ale înfășurării, schimbând astfel raportul de transformare, și, prin urmare, scopul pentru care folosim un transformator. În acest fel nu ne va primi transformarea necesară.
Doar un singur lucru: crește suprafața secțiunii transversale. În același timp, am crescut grosimea bobinei. Este evident că este imposibil să se facă pe termen nelimitat, mai ales ca trebuie sa ai grija de dimensiune. Deci, putem reduce pierderea de „cupru“.
Să trecem la pierderi „din oțel.“ Acestea includ pierderea de histerezis de bază și pierderi datorate curenților turbionari.
Bucla de histerezis - o caracteristică magnetică a circuitului magnetic al transformatorului, arătând relația inducției magnetice a câmpului magnetic B = f (H). Este cunoscut faptul că mai mare zona buclei histerezis, cu atât mai mare pierdere. Prin urmare, pentru a reduce pierderea de histerezis, este necesar să se utilizeze ca un miez miez de fier cu o buclă de histerezis îngust.
Un alt tip de pierdere „din oțel“ este asociată cu prezența curenților turbionari. Solution - transformatoarele de bază utilizate nu miez magnetic continuu, și un sistem magnetic dintre plăcile subțiri, acoperite cu un lac izolator.
Astfel, toate metodele de mai sus, putem îmbunătăți în mod semnificativ eficiența transformatorului.
Tag-uri: transformator, eficiență, de tensiune