Istnieją odpowiednie wymagania techniczne dla różnych typów transformatorów, które można wyrazić za pomocą odpowiednich parametrów technicznych. Na przykład, główne parametry techniczne transformatora mocy obejmują: moc znamionową, napięcie znamionowe i przekładnię napięciową, częstotliwość znamionową, stopień temperatury pracy, przyrost temperatury, szybkość regulacji napięcia, wydajność izolacji i odporność na wilgoć. W przypadku transformatorów niskiej częstotliwości, główne parametry techniczne to: przekładnia transformatorowa, charakterystyka częstotliwościowa, zniekształcenia nieliniowe, ekranowanie magnetyczne i elektrostatyczne, sprawność itp.
Głównymi parametrami transformatora są: stosunek napięcia, charakterystyka częstotliwościowa, moc znamionowa i sprawność.
(1）Stosunek napięcia
Zależność między stosunkiem napięć n transformatora a liczbą zwojów i napięciem uzwojeń pierwotnego i wtórnego jest następująca: n = V1/V2 = N1/N2, gdzie N1 to uzwojenie pierwotne transformatora, N2 to uzwojenie wtórne, V1 to napięcie na obu końcach uzwojenia pierwotnego, a V2 to napięcie na obu końcach uzwojenia wtórnego. Stosunek napięć n transformatora podwyższającego napięcie jest mniejszy niż 1, stosunek napięć n transformatora obniżającego napięcie jest większy niż 1, a stosunek napięć transformatora izolacyjnego jest równy 1.
(2）Moc znamionowa P. Ten parametr jest zazwyczaj używany w transformatorach mocy. Odnosi się on do mocy wyjściowej, przy której transformator mocy może pracować przez długi czas bez przekraczania określonej temperatury, przy określonej częstotliwości i napięciu roboczym. Moc znamionowa transformatora jest powiązana z powierzchnią przekroju rdzenia żelaznego, średnicą drutu emaliowanego itp. Transformator charakteryzuje się dużą powierzchnią przekroju rdzenia żelaznego, grubą średnicą drutu emaliowanego i dużą mocą wyjściową.
(3）Charakterystyka częstotliwościowa oznacza, że transformator ma określony zakres częstotliwości roboczej i transformatory o różnych zakresach częstotliwości roboczej nie mogą być stosowane zamiennie. Gdy transformator pracuje poza swoim zakresem częstotliwości, temperatura wzrasta lub transformator nie działa prawidłowo.
(4）Sprawność odnosi się do stosunku mocy wyjściowej do mocy wejściowej transformatora przy obciążeniu znamionowym. Wartość ta jest proporcjonalna do mocy wyjściowej transformatora, tzn. im większa moc wyjściowa transformatora, tym wyższa sprawność; im mniejsza moc wyjściowa transformatora, tym niższa sprawność. Sprawność transformatora wynosi zazwyczaj od 60% do 100%.
Przy mocy znamionowej stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej transformatora nazywa się sprawnością transformatora, mianowicie
η= x100%
Gdzieη Jest to sprawność transformatora; P1 to moc wejściowa, a P2 to moc wyjściowa.
Gdy moc wyjściowa P2 transformatora jest równa mocy wejściowej P1, sprawnośćη Przy 100% transformator nie generuje strat. Ale w rzeczywistości taki transformator nie istnieje. Transformator przesyłający energię elektryczną zawsze generuje straty, które obejmują głównie straty w miedzi i żelazie.
Straty miedzi odnoszą się do strat spowodowanych rezystancją cewki transformatora. Gdy prąd przepływa przez rezystancję cewki, część energii elektrycznej zostaje przekształcona w energię cieplną i utracona. Ponieważ cewka jest zazwyczaj nawinięta izolowanym drutem miedzianym, zjawisko to nazywa się stratami miedzi.
Straty w żelazie transformatora obejmują dwa aspekty. Pierwszym z nich jest strata histerezowa. Gdy prąd przemienny przepływa przez transformator, kierunek i rozmiar linii pola magnetycznego przechodzącej przez blachę krzemową transformatora odpowiednio się zmieniają, powodując ocieranie się cząsteczek wewnątrz blachy krzemowej o siebie i uwalnianie energii cieplnej, a tym samym utratę części energii elektrycznej, co nazywa się stratą histerezową. Drugim aspektem są straty wiroprądowe, gdy transformator pracuje. Przez rdzeń żelazny przechodzi linia pola magnetycznego, a indukowany prąd będzie generowany w płaszczyźnie prostopadłej do linii pola magnetycznego. Ponieważ prąd ten tworzy zamkniętą pętlę i krąży w kształcie wiru, nazywa się go prądem wirowym. Występowanie prądów wirowych powoduje nagrzewanie się rdzenia żelaznego i zużycie energii, co nazywa się stratą wiroprądową.
Sprawność transformatora jest ściśle związana z mocą transformatora. Generalnie, im większa moc, tym mniejsze straty i moc wyjściowa, a tym samym wyższa sprawność. Z drugiej strony, im mniejsza moc, tym niższa sprawność.
Czas publikacji: 07-12-2022
