Definizione e principio
Diversamente dalla perdita di rame, la perdita di ferro di un trasformatore non è correlata a fattori come l'avvolgimento e l'entità della corrente. Come suggerisce il nome, la perdita di ferro è correlata al nucleo di ferro. È generato dal nucleo di ferro. La perdita di ferro di un trasformatore è anche conosciuta come "perdita di non carico" perché esiste sia sotto gli stati a carico a pieno carico che a carico zero del trasformatore ed è una perdita fissa del trasformatore. Tuttavia, nel carico, la perdita di potenza diminuirà quando la resistenza al campo elettrico diminuisce.
Classificazione
La perdita di ferro di un trasformatore è divisa in perdita di isteresi e perdita di corrente parassita.
● Perdita di isteresi
Il principio di lavoro di un trasformatore si basa sul principio dell'induzione elettromagnetica per raggiungere il graduale, il passo di tensione e il cambiamento di corrente. Il flusso magnetico nel trasformatore scorre sul nucleo di ferro. Il nucleo di ferro ha una resistenza magnetica al flusso magnetico, proprio come un conduttore ha resistenza alla corrente e verrà generato il calore. Tale perdita è chiamata "perdita di isteresi".
● Perdita corrente di Eddy
Quando l'avvolgimento primario del trasformatore viene eccitato, il flusso magnetico generato dalla bobina scorre nel nucleo di ferro. Poiché il nucleo di ferro stesso è anche un conduttore, una forza elettromotrice indotta verrà generata sul piano perpendicolare alle linee di campo magnetico. Questa forza elettromotiva forma un anello chiuso sulla sezione trasversale del nucleo di ferro e genera una corrente, che è come un vortice, quindi è chiamata "corrente parassita". La perdita generata da questa corrente di parassita è chiamata "perdita di corrente elegante". È proprio perché la corrente parassita viene generata nel nucleo di ferro che il nucleo di ferro è trasformato in pezzi sottili, perché più si è più sottile, maggiore è la resistenza e più piccola è la corrente.
Fattori influenzanti
Tensione e frequenza operativa: la perdita di ferro è correlata alla tensione e alla frequenza operativa del trasformatore perché questi fattori influenzeranno la resistenza del campo magnetico e il fenomeno di isteresi nel nucleo di ferro.
Materiale core: le proprietà di isteresi del materiale centrale influenzeranno l'entità della perdita di ferro. Se il materiale centrale non è ben selezionato, la perdita di isteresi aumenterà.
Processo di produzione: il processo di produzione del trasformatore ha anche un certo impatto sulla perdita di ferro. Ad esempio, il metodo di laminazione del nucleo di ferro, il trattamento dell'isolamento, ecc. Influenzerà tutti l'entità della perdita di ferro.
Metodo di calcolo
Formula basata sulla corrente nominale e le perdite di isteresi e resistenza:
Iron Loss (Unit: KVA)=i² × (RM + RA)
Dove sono la corrente nominale del trasformatore, RM è la perdita di isteresi del nucleo di ferro e l'AR è la perdita di resistenza del nucleo di ferro.
Formula basata su costanti, densità del flusso magnetico e frequenza operativa:
P _ Iron=Kf × (BM)^2 × f
Dove p _ Iron è la perdita di ferro, KF è una costante, BM è la densità del flusso magnetico e F è la frequenza operativa del trasformatore.
Metodi di riduzione
Selezionare Materiali core di alta qualità: la selezione di materiali core con bassa perdita di isteresi può ridurre la perdita di ferro del trasformatore.
Ottimizzare il processo di produzione: migliorando i processi di produzione come il metodo di laminazione del nucleo di ferro e il trattamento dell'isolamento, la perdita di ferro può essere ridotta.
Design ragionevole: nella fase di progettazione del trasformatore, la perdita di ferro può essere ridotta ottimizzando la progettazione strutturale e la selezione dei parametri.
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