Pèrdues de potència en el transformador
Les característiques principals d'un transformador són principalment la tensió del bobinat i la potència transmesa pel transformador. La transferència de potència d'un bobinat a un altre es fa electromagnèticament, mentre que part de la potència subministrada al transformador des de la xarxa elèctrica es perd al transformador. La part perduda de la potència s'anomena pèrdues.
Quan l'energia es transmet a través d'un transformador, la tensió a través dels bobinatges secundaris canvia amb un canvi de càrrega a causa de la caiguda de tensió a través del transformador, que està determinada per la resistència al curtcircuit. La pèrdua de potència al transformador i la tensió de curtcircuit també són característiques importants. Determinen l'eficiència del transformador i el mode de funcionament de la xarxa elèctrica.
La pèrdua de potència en el transformador és una de les principals característiques de l'economia del disseny del transformador. Les pèrdues totals normalitzades consisteixen en pèrdues sense càrrega (XX) i pèrdues en curtcircuit (SC).En sense càrrega (sense càrrega connectada), quan el corrent només flueix a través de la bobina connectada a la font d'alimentació i no hi ha corrent a les altres bobines, l'energia consumida per la xarxa es gasta per crear un flux magnètic sense càrrega. càrrega, és a dir. per magnetitzar un circuit magnètic format per làmines d'acer del transformador. Fins al punt que el corrent altern canvia de sentit, aleshores també canvia la direcció del flux magnètic. Això vol dir que l'acer es magnetitza i es desmagnetitza alternativament. Quan el corrent canvia d'un màxim a zero, l'acer es desmagnetitza, la inducció magnètica disminueix, però amb cert retard, és a dir. la desmagnetització s'alenteix (quan el corrent arriba a zero, la inductància no és zero punt n). El retard de la inversió de magnetització és una conseqüència de la resistència de l'acer a la reorientació dels imants elementals.
La corba de magnetització en invertir la direcció del corrent forma l'anomenada circuit d'histèresi, que és diferent per a cada grau d'acer i depèn de la màxima inducció magnètica Wmax. L'àrea coberta pel bucle correspon a la potència gastada per a la magnetització. A mesura que l'acer s'escalfa durant la inversió de la magnetització, l'energia elèctrica subministrada al transformador es converteix en calor i es dissipa a l'espai circumdant, és a dir. es perd irremeiablement. Aquesta és físicament la pèrdua de potència per revertir la magnetització.
A més de les pèrdues per histèresi quan el flux magnètic flueix pel circuit magnètic, pèrdues per corrents de Foucault… Com sabeu, el flux magnètic indueix una força electromotriu (EMF), que crea un corrent no només a la bobina situada al nucli del circuit magnètic, sinó també al propi metall. Els corrents de Foucault flueixen en un llaç tancat (moviment de Foucault) al lloc de l'acer en una direcció perpendicular a la direcció del flux magnètic. Per reduir els corrents de Foucault, el circuit magnètic es munta a partir de làmines d'acer aïllades separades. En aquest cas, com més prima és la làmina, més petit és l'EMF elemental, més petit és el corrent de Foucault creat per ella, és a dir. Menys pèrdues de potència per corrents de Foucault. Aquestes pèrdues també escalfen el circuit magnètic. Per reduir els corrents de Foucault, les pèrdues i l'escalfament, augmentar resistència elèctrica acer introduint additius al metall.
Per a cada transformador, el consum de materials ha de ser òptim.Per a una determinada inducció en el circuit magnètic, la seva mida determina la potència del transformador. Així que intenten tenir el màxim d'acer possible a la secció central del circuit magnètic, és a dir. amb la dimensió exterior seleccionada, el factor d'ompliment kz ha de ser el més gran. Això s'aconsegueix aplicant la capa més fina d'aïllament entre les làmines d'acer. Actualment, l'acer s'utilitza amb un prim recobriment resistent a la calor aplicat en el procés de producció d'acer i que permet obtenir kz = 0,950,96.
En la producció d'un transformador, a causa de diverses operacions tecnològiques amb acer, la seva qualitat a l'estructura acabada es deteriora fins a cert punt, i les pèrdues a l'estructura s'obtenen aproximadament un 2550% més que en l'acer original abans del seu processament (quan utilitzant acer enrotllat i pressionant la cadena magnètica sense tacs).