أي نوع من المعدات الكهربائية سوف تعاني من خسائر أثناء التشغيل على المدى الطويل ، ومحولات الطاقة ليست استثناء. في خسائر محولات الطاقة ، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى جزأين: فقدان النحاس وفقدان الحديد.
خسارة النحاس
التعريف والمبدأ
يلعب النحاس دورًا مهمًا في المحولات. عادة ما تستخدم لفات المحولات الأسلاك النحاسية ، و "فقدان النحاس" في المحول هو الخسارة الناتجة عن الأسلاك النحاسية. تُعرف "خسارة النحاس" للمحول أيضًا باسم فقدان الحمل. ما يسمى بفقدان الحمل هو خسارة متغيرة ويتغير. عندما يعمل المحول تحت الحمل ، هناك مقاومة عندما يمر التيار عبر الأسلاك ، مما يؤدي إلى فقدان المقاومة. وفقًا لقانون جول ، عندما يمر التيار من خلال هذه المقاومة ، سيتم إنشاء حرارة جول ، وكلما زادت التيار ، زاد فقدان الطاقة. وبالتالي ، فإن فقدان المقاومة يتناسب مع مربع التيار وليس له أي علاقة بالجهد. على وجه التحديد لأنه يتغير مع حجم التيار ، فإن فقدان النحاس (فقدان الحمل) هو خسارة متغيرة ، كما أنها الخسارة الرئيسية أثناء تشغيل المحول.
عوامل التأثير
الحجم الحالي: كما ذكر أعلاه ، فإن فقدان النحاس يتناسب مع مربع التيار ، وبالتالي فإن حجم التيار هو عامل رئيسي يؤثر على فقدان النحاس.
المقاومة المتعرجة: تؤثر مقاومة اللف بشكل مباشر على فقدان النحاس. كلما زادت المقاومة ، زاد فقدان النحاس.
عدد طبقات الملف: كلما زاد عدد طبقات الملف ، كلما زاد مسار التيار لتدفق في اللف ، وستزداد المقاومة وفقًا لذلك ، مما يؤدي إلى زيادة فقدان النحاس.
تردد التبديل: يرتبط تأثير تردد التبديل على فقدان النحاس للمحول مباشرة بمعلمات التوزيع للمحول وخصائص التحميل. عندما تظهر خصائص الحمل ومعلمات التوزيع معًا ، تنخفض فقدان النحاس مع زيادة تردد التبديل ؛ عندما تظهر معًا خاصية تسعية ، يزداد فقدان النحاس مع زيادة تردد التبديل.
تأثير درجة الحرارة: يتأثر فقدان الحمل أيضًا بدرجة حرارة المحول. في الوقت نفسه ، فإن التدفق المغناطيسي للتسرب الناجم عن تيار الحمل سيولد فقدان تيار الدوامة في لفائف متعرج وفقدان طائش في الأجزاء المعدنية خارج اللف.
طريقة الحساب
هناك نوعان من صيغ الحساب:
الصيغة تستند إلى التيار المقنن والمقاومة:
فقدان النحاس (الوحدة: KW)=i² × rc × ΔT
حيث أنا تيار المحول المصنف ، RC هو مقاومة السلك النحاسي ، و ΔT هو وقت تشغيل المحول.
صيغة تستند إلى مقاومة النحاس الحالية والمجموعة: فقدان النحاس=i² × r
حيث تمثل التيار المقدر للمحول ، ويمثل R مقاومة النحاس الكلية للمحول. يمكن حساب إجمالي مقاومة النحاس R للمحول بواسطة الصيغة التالية:
R = (R1 + R2) / 2
حيث يمثل R1 مقاومة النحاس الجانبية الأولية للمحول ، ويمثل R2 مقاومة النحاس الجانبية الثانوية للمحول.
طرق للحد من فقدان النحاس
قم بزيادة المساحة المستعرضة لمحول المحول: تقليل مقاومة الموصل ، وبالتالي تقليل فقدان النحاس بشكل فعال.
استخدم مواد الموصل عالية الجودة: مثل رقائق النحاس أو رقائق الألومنيوم لتقليل مقاومة اللف.
قلل من وقت تشغيل التحميل للضوء للمحول: الحد من نسبة عملية تحميل الضوء للمحول مفيد لتقليل فقدان النحاس للمحول.
فقدان الحديد
التعريف والمبدأ
يختلف عن فقدان النحاس ، لا علاقة لخسارة الحديد للمحول بعوامل مثل اللف وحجم التيار. كما يوحي الاسم ، فإن فقدان الحديد مرتبط بالحديد ، ويتم إنشاؤه بواسطة قلب الحديد. تُعرف فقدان الحديد للمحول أيضًا باسم "خسارة عدم التحميل" لأنه موجود في كل من حالات التحميل الكامل والتحميل الصفري للمحول وهي خسارة ثابتة للمحول. ومع ذلك ، في الحمل ، سينخفض فقدان الطاقة مع انخفاض قوة المجال الكهربائي.
تصنيف
يتم تقسيم فقدان الحديد للمحول إلى فقدان التباطؤ وخسارة التيار الدوامة.
● فقدان التباطؤ يعتمد مبدأ العمل للمحول على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتحقيق تحول الجهد والتغيير الحالي. التدفق المغناطيسي في المحول يتدفق على قلب الحديد. يتمتع النواة الحديدية بمقاومة مغناطيسية للتدفق المغناطيسي ، تمامًا مثل الموصل لديه مقاومة للتيار ، وسيتم إنشاء الحرارة أيضًا. مثل هذه الخسارة تسمى "فقدان التباطؤ".
● يتم تنشيط فقدان تيار الدوامة بعد الانفصال الأساسي للمحول ، يتدفق التدفق المغناطيسي الناتج عن لفائف في قلب الحديد. نظرًا لأن النواة الحديدية نفسها هي أيضًا موصل ، فسيتم إنشاء قوة كهربائية مستحثة على المستوى بشكل عمودي على خطوط المجال المغناطيسي. تشكل قوة الدخل الكهربائي هذه حلقة مغلقة على المقطع العرضي للنواة الحديدية وتولد تيارًا ، يشبه دوامة ، لذلك يطلق عليه "تيار الدوامة". وتسمى الخسارة الناتجة عن هذا التيار الدوامة "خسارة التيار الدوامة". وذلك على وجه التحديد لأن النواة الحديدية ستولد تيارات الدوامة التي يتم تحويلها إلى صفائح رقيقة ، لأنه كلما كان أرق ، زادت المقاومة وأصغر التيار.
عوامل التأثير
جهد التشغيل والتردد: يرتبط فقدان الحديد بجهد التشغيل وتواتر المحول لأن هذه العوامل ستؤثر على قوة المجال المغناطيسي وظاهرة التباطؤ في قلب الحديد.
المادة الأساسية الحديدية: ستؤثر خصائص التباطؤ للمادة الأساسية الحديدية على حجم فقدان الحديد. إذا كانت المادة الأساسية الحديدية المحددة غير جيدة ، فستزداد فقدان التباطؤ.
عملية التصنيع: عملية تصنيع المحول لها أيضًا تأثير معين على فقدان الحديد. على سبيل المثال ، ستؤثر طريقة التصفيح في قلب الحديد ، ومعالجة العزل ، وما إلى ذلك ، على حجم فقدان الحديد.
طريقة الحساب
صيغة تستند إلى خسائر التيار والتباطري والمقاومة المقدرة:
فقدان الحديد (الوحدة: KVA)=i² × (RM + RA)
حيث أنا تيار المحول المصنف ، RM هو فقدان التباطؤ في قلب الحديد ، و RA هو فقدان المقاومة في قلب الحديد.
صيغة تعتمد على كثافة التدفق المغناطيسي الثابتة ، وتردد التشغيل:
p _ Iron=kf × (bm)^2 × f
عندما يكون الحديد p _ هو فقدان الحديد ، KF ثابت ، BM هو كثافة التدفق المغناطيسي ، و F هو تردد التشغيل للمحول.
طرق لتقليل فقدان الحديد
حدد المواد الأساسية الحديد عالية الجودة: حدد المواد الأساسية الحديدية مع فقدان التباطؤ الصغير ، مما قد يقلل من فقدان الحديد للمحول.
قم بتحسين عملية التصنيع: قلل من فقدان الحديد عن طريق تحسين طريقة التصفيح في قلب الحديد ، والمعالجة العازلة ، وغيرها من عمليات التصنيع.
تصميم معقول: خلال مرحلة تصميم المحول ، قلل من فقدان الحديد من خلال تحسين التصميم الهيكلي واختيار المعلمات.
قسم CTA (تحسين معدل التحويل):
📞 احصل على الحلول الحصرية للأسواق الأمريكية والأفريقية الآن
Email:jsm687254@gmail.com
استشر المهندسين عبر WhatsApp: +86 15706806907 (مرفق مع دليل المنتج PDF)