Aké sú straty transformátora?

Magnetický tok primárnej cievky transformátora a sekundárnej cievky sú rovnaké. V skutočnosti je však prenos magnetického poľa sprevádzaný stratou, ktorú je možné zhruba rozdeliť do nasledujúcich situácií:

1. Strata vírivého prúdu

2. Strata hysterézy

3. Strata magnetickým únikom

一. Straty vírivých prúdov

Faraday uviedol, že meniace sa magnetické pole môže generovať elektrinu, a Lenz uviedol, že tento druh elektriny bude brániť zmene magnetického poľa, ktoré sa nazýva Back EMF.

Magnetické jadro transformátora je v meniacom sa magnetickom poli a bude sa na ňom tiež vyrábať elektrina, ktorá vykazuje veľa malých vírivých prúdov. Tento jav sa nazýva efekt vírivých prúdov (Eddy Current).

Obrázok 1 - fenomén vírivých prúdov (vírivý prúd)

Vírivé prúdy sú užitočné v niektorých situáciách, napríklad indukčné sporáky domácich spotrebičov sú založené na princípe vírivých prúdov na ohrievanie jedál. Ale spôsobí to stratu v transformátore.

Na vyriešenie problému vírivých prúdov existujú dva nápady:

Rozložte veľké magnetické jadro na veľké množstvo malých magnetických jadier, napríklad na laminát, prášok atď .;

Používajte materiály s vysokou odolnosťou, ako je feritová keramika, kremíková oceľ a iné materiály;

1. Laminovanie

Pre&"; GG"; typ alebo&"; GG"; jadrá typu v transformátore, nejde o jeden valec, ale sú zložené z mnohých vrstiev magnetických čipov. Medzi magnetickým čipom a magnetickým čipom je izolácia, vďaka ktorej sa vírivý prúd môže generovať iba vo veľmi úzkej oblasti (oblasť je kolmá na magnetické pole). Pretože veľkosť vírivého prúdu je úmerná ploche, môže to výrazne znížiť vírivý prúd. Čím tenší je magnetický čip, tým lepší je efekt.

Obrázok 2 - Monomér jadra transformátora (vľavo) vs. laminovaný (vpravo), kde B predstavuje magnetické pole a červená predstavuje vírivý prúd

Obrázok 3 - Laminované jadro transformátora (písmo&"; GG"; /&"; E + I GG")

2. Ferit

Ferit je keramický materiál, ktorého hlavnou zložkou je oxid železitý. Väčšina feritov sú magnetické materiály, ktoré sa používajú na výrobu jadier z permanentných magnetov (tvrdé ferity) a transformátorov (mäkké ferity). Vysoký odpor samotného feritu môže znížiť fenomén vírivých prúdov.

二 .Hysteréza Straty

Takzvaná hysterézia znamená, že magnetizácia látky závisí nielen od vonkajšieho magnetického poľa&", v tom čase GG", ale aj od výsledku&"pred GG"; magnetizácia. To znamená, že akonáhle je zmagnetizovaný, magnetizmus zostane. Na demagnetizáciu je potrebné použiť magnetické pole v opačnom smere.

Z krivky BH môžeme vidieť stopy:

Symbol B označuje hustotu magnetického toku (hustota magnetického toku), ktorá sa v Číne tiež prekladá ako intenzita magnetickej indukcie. Myslím si, že prvý je presnejší;

Symbol H označuje silu magnetického poľa (Magnetizing Force), čo je magnetomotorická sila na jednotku dĺžky (opísaná vyššie), ktorú je možné chápať ako proporcionálnu k prúdu prechádzajúcemu cievkou;

Obrázok 5-BH krivka

Proces evolúcie je:

Počiatok (a) súradnicovej osi naznačuje, že materiál nie je magnetizovaný, a potom sa do cievky privádza kladný prúd (os H je kladný), materiál vykazuje magnetizmus a magnetický tok je kladný (červená bodkovaná čiara) );

Keď sa prúd do istej miery zvyšuje, magnetický tok sa zvyšuje pomaly a vstupuje do stavu magnetickej saturácie (b);

Ak sa prúd zastaví, látka môže stále vykazovať magnetizmus (c);

Magnetizmus zmizne iba pri použití spätného prúdu (d).

V transformátore je magnetické jadro opakovane magnetizované striedavým prúdom. Dúfame, že magnetická hysterézia magnetického jadra je čo najmenšia, inak sa pri prekonávaní hysterézie stratí viac energie.

三 .Únik magnetického toku

Aj keď má magnetické jadro vysokú magnetickú permeabilitu, vždy existuje určitý magnetický tok, ktorý sa nešíri pozdĺž magnetického jadra, a unikajú von, čo sa nazýva magnetický únik.

Obrázok 7 - Tok úniku

Magnetický únik sa nezúčastňuje na prenose energie magnetickej spojky medzi primárnou cievkou a sekundárnou cievkou. Sú ako tlmivky, zapojené do série v obvode. Indukčnosť funguje ako impedancia a spôsobí pokles napätia, takže skutočné napätie na transformátore bude menšie:

Obrázok 8 - Ekvivalentný obvod transformátora (zjednodušená séria tlmiviek)

V súhrne sme vysvetlili stratový jav na transformátore. Keď je sekundárna cievka otvorená, bude cez primárnu cievku prechádzať malý prúd. Súčasťou tohto prúdu je magnetizačný prúd (magnetizačný prúd) a druhou časťou je prúd spôsobený stratou (prúd straty jadra). Súčet týchto dvoch sa nazýva budiaci prúd (budiaci prúd).

Pre viac informácií nás kontaktujte nasales@xfullstar.com