การคำนวณการสูญเสียในหม้อแปลงเรียงกระแสแบบแรงฉุดแบบ Epoxy Cast Dry - Type ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทั้งผู้ผลิตและผู้ใช้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าวงจรเรียงกระแสแบบแรงฉุดแบบ Epoxy Cast Dry - Type ฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการพิจารณาความสูญเสียเหล่านี้อย่างแม่นยำ ในบล็อกนี้ ฉันจะเจาะลึกถึงความสูญเสียประเภทต่างๆ ที่เกิดขึ้นในหม้อแปลงดังกล่าวและวิธีการคำนวณ
ประเภทของการสูญเสียใน Epoxy Cast Dry - Type Traction Rectifier Transformers
1. การสูญเสียหลัก
การสูญเสียหลักหรือที่เรียกว่าการสูญเสียเหล็กคือการสูญเสียที่เกิดขึ้นในแกนกลางของหม้อแปลง การสูญเสียเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการสูญเสียฮิสเทรีซีสและการสูญเสียกระแสไหลวน
-
การสูญเสียฮิสเทรีซิส: การสูญเสียฮิสเทรีซิสเกิดจากการกลับตัวของสนามแม่เหล็กในแกนหม้อแปลง เมื่อสนามแม่เหล็กในแกนกลางเปลี่ยนทิศทาง โดเมนแม่เหล็กในวัสดุแกนกลางจะต้องปรับแนวใหม่ กระบวนการปรับตำแหน่งใหม่นี้ต้องใช้พลังงาน ซึ่งจะกระจายไปในรูปของความร้อน การสูญเสียฮิสเทรีซิสสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรของ Steinmetz:
[P_h = k_h ฉ B_m^{n} V]
โดยที่ (P_h) คือการสูญเสียฮิสเทรีซิส (k_h) คือค่าคงที่ Steinmetz ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุแกนกลาง (f) คือความถี่ของกระแสสลับ (B_m) คือความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุดในแกนกลาง (n) คือเลขชี้กำลัง Steinmetz (โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 2.5) และ (V) คือปริมาตรของแกนกลาง -
การสูญเสียกระแสเอ็ดดี้: การสูญเสียกระแสเอ็ดดี้เกิดจากกระแสเหนี่ยวนำที่เรียกว่ากระแสไหลวนในแกนหม้อแปลง กระแสเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กและไหลในวงปิดภายในแกนกลาง การสูญเสียกระแสไหลวนสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:
[P_e = k_e ฉ^{2} B_m^{2} t^{2} V]
โดยที่ (P_e) คือการสูญเสียกระแสไหลวน (k_e) คือค่าคงที่ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุแกนกลางและความต้านทานของวัสดุ (t) คือความหนาของการเคลือบแกนกลาง
การสูญเสียแกนกลางทั้งหมด (P_{core}) คือผลรวมของการสูญเสียฮิสเทรีซีสและการสูญเสียกระแสไหลวน:
[P_{คอร์}=P_h + P_e]
2. การสูญเสียทองแดง
การสูญเสียทองแดงเกิดขึ้นในขดลวดหม้อแปลงเนื่องจากความต้านทานของตัวนำทองแดง เมื่อกระแสไหลผ่านขดลวด กำลังจะกระจายไปเป็นความร้อนตามกฎของจูล การสูญเสียทองแดงสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:
[P_{cu}=I^{2}R]
โดยที่ (P_{cu}) คือการสูญเสียทองแดง (I) คือกระแสที่ไหลผ่านขดลวด และ (R) คือความต้านทานของขดลวด
ในหม้อแปลงไฟฟ้าแบบฉุดลาก กระแสไฟฟ้าไม่ใช่คลื่นไซน์ซอยด์บริสุทธิ์ แต่มีรูปคลื่นที่ซับซ้อนเนื่องจากกระบวนการเรียงกระแส ดังนั้น เพื่อคำนวณการสูญเสียทองแดงได้อย่างแม่นยำ เราจำเป็นต้องพิจารณาค่าราก - ค่าเฉลี่ย - กำลังสอง (RMS) ของกระแสไฟฟ้า ค่า RMS ของกระแสที่ไม่ใช่ไซน์ซอยด์ (i(t)) ในช่วงเวลา (T) กำหนดโดย:
[I_{rms}=\sqrt{\frac{1}{T}\int_{0}^{T}i^{2}(t)dt}]
การสูญเสียทองแดงทั้งหมดในหม้อแปลงแบบหลายขดลวดคือผลรวมของการสูญเสียทองแดงในแต่ละขดลวด
3. การสูญเสียที่หลงทาง
การสูญเสียที่หลงทางคือการสูญเสียเพิ่มเติมที่ยากต่อการคำนวณอย่างแม่นยำ รวมถึงการสูญเสียเนื่องจากฟลักซ์การรั่วไหล ซึ่งทำให้เกิดกระแสไหลวนในถังหม้อแปลง ชิ้นส่วนโครงสร้าง และวัสดุนำไฟฟ้าอื่นๆ ใกล้กับหม้อแปลงไฟฟ้า การสูญเสียที่หลงทางสามารถประมาณเป็นเปอร์เซ็นต์ของการสูญเสียโหลดทั้งหมด การประมาณโดยทั่วไปคือการสูญเสียที่หลงทางจะอยู่ที่ประมาณ 10% - 20% ของการสูญเสียทองแดง แต่ค่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบหม้อแปลงและสภาพการใช้งาน
ขั้นตอนการคำนวณ
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดการสูญเสียหลัก
- ขั้นแรก หาคุณสมบัติของวัสดุแกนกลาง เช่น ค่าคงที่สไตน์เมตซ์ (k_h) เลขชี้กำลังสไตน์เมตซ์ (n) และความต้านทานสำหรับการคำนวณค่าคงที่การสูญเสียกระแสไหลวน (k_e) โดยทั่วไปคุณสมบัติเหล่านี้จะได้รับจากผู้ผลิตวัสดุหลัก
- วัดหรือคำนวณความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กสูงสุด (B_m) ในแกนกลาง ซึ่งสามารถกำหนดได้จากพารามิเตอร์การออกแบบของหม้อแปลงไฟฟ้า เช่น จำนวนรอบ พื้นที่หน้าตัดของแกนกลาง และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้
- กำหนดความถี่ (f) ของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและปริมาตร (V) ของแกน
- คำนวณการสูญเสียฮิสเทรีซิสและการสูญเสียกระแสไหลวนโดยใช้สูตรที่กล่าวมาข้างต้น จากนั้นหาการสูญเสียแกนกลางทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 2: คำนวณการสูญเสียทองแดง
- วัดหรือคำนวณความต้านทาน (R) ของแต่ละขดลวด ความต้านทานสามารถวัดได้โดยใช้สะพานวีทสโตนหรืออุปกรณ์วัดความต้านทานอื่นๆ ที่อุณหภูมิที่กำหนด
- กำหนดค่า RMS ของกระแสที่ไหลผ่านแต่ละขดลวด ซึ่งอาจต้องใช้เซ็นเซอร์ปัจจุบันและระบบเก็บข้อมูลเพื่อวัดรูปคลื่นปัจจุบัน แล้วคำนวณค่า RMS
- คำนวณการสูญเสียทองแดงสำหรับการพันแต่ละครั้งโดยใช้สูตร (P_{cu}=I^{2}R) และรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้การสูญเสียทองแดงทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 3: ประมาณการการสูญเสียที่หลงทาง
จากการคำนวณการสูญเสียทองแดง ให้ประมาณการการสูญเสียที่หลงทางเป็นเปอร์เซ็นต์ (เช่น 15%) ของการสูญเสียทองแดงทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 4: คำนวณการสูญเสียทั้งหมด
การสูญเสียทั้งหมด (P_{total}) ใน Epoxy Cast Dry - Type Traction Rectifier Transformer คือผลรวมของการสูญเสียแกนกลาง การสูญเสียทองแดง และการสูญเสียที่หลงทาง:
[P_{รวม}=P_{คอร์}+P_{cu}+P_{หลงทาง}]
ความสำคัญของการคำนวณการสูญเสีย
การคำนวณการสูญเสียอย่างแม่นยำใน Epoxy Cast Dry - Type Traction Rectifier Transformer มีความสำคัญอย่างยิ่ง ประการแรก การสูญเสียส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีการสูญเสียสูงจะใช้พลังงานมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนการดำเนินงานสูงขึ้น ประการที่สอง การสูญเสียจะก่อให้เกิดความร้อน ซึ่งอาจทำให้อุณหภูมิของหม้อแปลงสูงขึ้นได้ อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมากเกินไปอาจทำให้ฉนวนของขดลวดเสียหายและลดอายุการใช้งานของหม้อแปลงได้ ดังนั้น ด้วยการคำนวณการสูญเสีย เราจึงสามารถปรับการออกแบบหม้อแปลงให้เหมาะสมเพื่อลดการสูญเสีย ปรับปรุงประสิทธิภาพ และรับประกันการทำงานที่เชื่อถือได้
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Epoxy Cast Dry - Type Traction Rectifier Transformers เรามุ่งมั่นที่จะนำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงโดยมีความสูญเสียต่ำ หม้อแปลงของเราได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและวัสดุคุณภาพสูงเพื่อลดการสูญเสียแกนและการสูญเสียทองแดง นอกจากหม้อแปลงไฟฟ้าแบบดึงกลับแบบ Epoxy Cast Dry - Type Traction แล้ว เรายังนำเสนอหม้อแปลงชนิดแห้งประเภทอื่นๆ อีกด้วย เช่นหม้อแปลงเรซินหล่อโลหะผสมอสัณฐานและหม้อแปลงแยกไดรฟ์ชนิดแห้ง- คุณสามารถคลิกลิงก์เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์เหล่านี้
หากคุณสนใจหม้อแปลงไฟฟ้าแบบดึงกลับแบบ Epoxy Cast Dry - Type Traction หรือหม้อแปลงชนิดแห้งอื่นๆ และต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการคำนวณการสูญเสียหรือหารือเกี่ยวกับการจัดซื้อที่อาจเกิดขึ้น โปรดติดต่อเรา เรากำลังรอคอยที่จะสร้างความร่วมมือระยะยาวและเป็นประโยชน์ร่วมกันกับคุณ
อ้างอิง
- ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องจักรไฟฟ้า โดย Stephen J. Chapman
- วิศวกรรมหม้อแปลงไฟฟ้า: การออกแบบ เทคโนโลยี และการวินิจฉัย โดย GK Dubey