ما الذي يسبب فقدان الطاقة في محول؟

نعلم جميعًا أن المحولات جزء مهم من النظام الكهربائي. يمكننا أن نرى محولات على الأعمدة بجانب الطريق في حياتنا اليومية (انقر لمعرفة ما هي المحولات على الأعمدة). تتمثل وظيفتها في نقل الطاقة بين الدوائر عن طريق تكثيف الجهد ثم ترحيل الجهد للتوزيع. ومع ذلك ، بسبب الأسباب العملية (المواد ، التصميم ، البيئة ، إلخ) ، فإن كفاءة تحويل الطاقة الخاصة بهم ليست مثالية مثل معظم الأجهزة. لذلك ، فإن فهم أسباب فقدان طاقة المحولات له أهمية مرجعية حيوية لتحسين كفاءة المحول وتحسين أدائها.

في هذه المقالة ، سأقدم العوامل الرئيسية التي تسبب فقدان الطاقة المحول ومناقشة أساليب محددة لتقليل هذه الخسائر. هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على كفاءة التشغيل للمحول ، بما في ذلك تصميم المحول والمواد المستخدمة وظروف العمل. أدناه سوف أقوم بتحليل هذه العوامل لتحديد المصادر الرئيسية لفقدان طاقة المحولات.

1. يلعب تصميم وبناء المحول دورًا رئيسيًا في كفاءته.بالمقارنة مع المحولات الأخرى ، يمكن للمحولات ذات الهندسة المثلى والحد الأدنى للفجوة الأساسية أن تقلل بشكل كبير من فقدان الطاقة. يضمن المحول المصمم بئر- الحد الأدنى من تدفق التسرب والاقتران المغناطيسي الأمثل ، وبالتالي تقليل نفايات الطاقة وتحسين كفاءة تحويل الطاقة. ((محول Yaweiيحتوي على أكثر المصممين التقنيين المهنيين وسيوفر لك تصميم المحولات الأكثر احترافية)

2. المواد المستخدمة لجعل المحول ستؤثر بشكل مباشر على أدائه.نظرًا لأن فولاذ السيليكون المرتفع - مصنوع من سيليكات المغنيسيوم والفوسفات ، ويشتهر بفقدانه المنخفض ، يتم اختيار هذا الصلب السيليكون الذي يحتوي على محتوى أعلى من السيليكون كمواد لصنع النواة لتقليل فقدان الأساس. للسبب نفسه ، يتم اختيار النحاس أو الألمنيوم الموصل للغاية كمواد متعرج لتقليل فقدان النحاس للمحول.

3. ظروف التشغيل مثل مستوى التحميل ودرجة الحرارة تؤثر أيضًا على كفاءة المحول.المحولات التي تعمل في الحمل المقنن أو بالقرب منها أكثر كفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت بيئة التشغيل للمحول سيئة التهوية أو تكون درجة الحرارة المحيطة مرتفعة للغاية بسبب سوء التهوية ، فسيتم ارتفاع درجة حرارة المحول ، مما سيزيد من مقاومة اللف داخل المحول ويؤدي إلى فقدان النحاس العالي (فقدان الحرارة).

يمكن تقسيم فقدان الطاقة للمحول تقريبًا إلى فئتين: الخسارة الأساسية وفقدان النحاس. فهم هذه الخسائر أمر ضروري لتحسين أداء المحولات. فيما يلي طرق لتقليل هاتين الخسارة الرئيسية:

1. تقليل فقد النحاس

استخدم مواد موصلة للغاية:اختر High - جودة النحاس أو الألومنيوم كمواد متعرج لتقليل المقاومة. لماذا تقلل من المقاومة تقلل من الخسائر؟ نظرًا لأن المقاومة تعمل كعقبة في انتقال الطاقة ، سيتم إنشاء فقدان الحرارة غير الضروري بسبب وجود المقاومة عند مرور الوقت ، وبالتالي فإن تقليل المقاومة سيقلل من فقدان الطاقة ويحقق توفير الطاقة.

تحسين تصميم اللف:استخدم لفائف أكثر سمكا لتقليل مقاومة اللفات ، وتصميم تصميم معقول متعرج لتقليل المسار الحالي. فقدان النحاس هو الحرارة الناتجة عن مقاومة التيار يمر عبر الموصل. عندما يكون الملف أكثر سمكًا ، تزداد المساحة المقطعية الصليب- للموصل وتناقص المقاومة وفقًا لذلك. هذا يعني أنه عندما يمر نفس التيار ، فإن الملف السميك سيؤدي إلى فقدان حرارة أقل. في الوقت نفسه ، يمكن للملفات السميكة أن تجعل التيار موزعة بشكل متساوٍ في الموصل الذي يمكن أن يقلل من التدفئة المحلية الناجمة عن كثافة التيار المفرطة. هذا يساعد على تقليل فقدان الحرارة بشكل عام. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لفائف أكثر سمكا تبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية ، مما يقلل من الخسائر الإضافية الناجمة عن زيادة درجة الحرارة. يساعد أداء تبديد الحرارة الجيد على الحفاظ على موصله يعمل في درجة حرارة أقل ، وبالتالي تحسين الكفاءة. النقطة الأخيرة هي تقليل تأثير الجلد: تحت تشغيل التردد- العالي ، يميل التيار إلى التركيز على سطح الموصل ، والذي يسمى تأثير الجلد. توفر الملفات الأكثر سمكًا مساحة سطح أكبر ، مما يقلل من تأثير تأثير الجلد على التوزيع الحالي وبالتالي تقليل الخسائر.

2.Reduce فقدان الحديد للمحول

استخدم المواد الأساسية العالية -

LOW - LOSS Silicon Steel Sheets:يمكننا اختيار أوراق الصلب السيليكون المنخفضة - أو مواد الفريت التي لها نفاذية مغناطيسية عالية وخسائر منخفضة التباطؤ. (فقدان التباطؤ: يتم استهلاك الطاقة عندما تكون المادة المغناطيسية مغناطيسية وتزايد مغناطيسية في مجال مغناطيسي)

تحسين تكوين السبائك:استخدم مواد أساسية ملموسة لتقليل الخسائر التيار الدوامة. (عندما يولد الحقل المغناطيسي المتغير التيارات الدوامة في القلب ، تسبب هذه التيارات الدوامة فقدان الطاقة. باستخدام مواد مثل صفائح الصلب السيليكون يمكن أن تقلل من خسائر تيار الدوامة.)

استخدام النوى مغلفة

تصميم مغلفة:قسّم المادة الأساسية إلى صفائح رقيقة متعددة ، وعزل بعضها البعض ، وتقليل تكوين التيارات الدوامة ، وبالتالي تقليل الخسائر.

تحسين الشكل الأساسي

النواة الحلقية:استخدم تصميمًا أساسيًا حلقيًا أو مغلقًا لتحسين كفاءة اقتران التدفق المغناطيسي وتقليل خسائر التسرب. (فقدان التسرب: فقدان الطاقة الناجم عن اقتران غير مكتمل للحقل المغناطيسي. لا يتم نقل هذا الجزء من الطاقة إلى اللف الثانوي.)

زيادة تردد التشغيل

في بعض الحالات ، يمكن لزيادة تردد التشغيل للمحول أن يقلل من فقدان الحديد ، لأنه على التردد العالي ، تصبح مساحة حلقة التباطؤ أصغر وسيتم تخفيض الخسارة وفقًا لذلك.

تقليل درجة حرارة التشغيل

من خلال نظام تبريد فعال ، احتفظ بدرجة حرارة التشغيل للمحول ضمن نطاق مناسب لتقليل الخسارة الناجمة عن زيادة درجة الحرارة.

تحسين كثافة التدفق

تصميم معقول:وفقًا لتطبيق المحول ، تم تصميم كثافة تدفق النواة بشكل معقول لتجنب خسائر إضافية ناتجة عن كثافة التدفق المفرطة.

فيما يتعلق بالمشكلات الفنية المتعلقة بتقليل الخسائر مثل تحسين نظام التبريد ، وتقليل عدم وجود خسائر في التحميل ، وتحسين كفاءة المحولات ،Yawei transforemrيمكن أن توفر لك الضمان والخدمة الأكثر موثوقية.

باختصار ، مبدأ العمل هو"الكهرباء تولد المغناطيسية ، والمغناطيسية تولد الكهرباء". هذا مبدأ العمل الأساسي يحدد أن المحول لن ينتج عنه الكثير من الخسارة بموجب قانون الحفاظ على الطاقة. والآن ، يمكن للمحولات الحديثة أن تحقق الكفاءة بين 95 ٪ و 99 ٪ ، اعتمادًا على التصميم والمواد وشرطات التشغيل. المحولات ، قد تكون الكفاءة أقل قليلاً ، عادة ما بين 95 ٪ و 98 ٪. لمحولات الجودة القديمة أو السفلية - ، قد تكون الكفاءة أقل من 95 ٪.

مبدأ العمل للمحول هو الحث الكهرومغناطيسي ، ولكن بالمعنى الدقيق للكلمة ، فهو بسبب ظاهرة الحث المتبادل. فيما يلي شرح لقانون التعريفي وظاهرة الحث المتبادل:

مبدأ الحث الكهرومغناطيسي: عندما يتغير التدفق المغناطيسي المرتبط بالتغيرات في الملف (أو يمكننا أن نفهم أن التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر أو يتغير لفائف) ، فإن الملف سيحفز قوة كهربائية كهربائية (قوة كهربائية هي التيار المستمر ، فإن هذه الكهربية تستخدم بشكل مستمر (سيحتفظ بمستمر). بشكل مستمر وفقا لذلك. هذا هو التفسير الأكثر بديهية لـ "الكهرومغناطيسية".

على وجه التحديد ، وفقًا لمبدأ التعريفي الكهرومغناطيسي في فاراداي ، فإن سعة قوة الدعاوى الكهرومتر المستحثة (التيار المستحث) تتناسب مع معدل تغيير التدفق المغناطيسي الذي يمر عبر الملف. يمكننا شرح هذا البيان بشكل أكثر حدًا بطريقة رياضية ،، حيث تكون E هي القوة الكهربائية المستحثة ، N هي عدد المنعطفات من الملف ، وهو معدل تغيير التدفق المغناطيسي.

دعونا نلقي نظرة على الحث المتبادل: يولد التيار المتناوب المتغير في الملف الأساسي مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا ، ويمر المجال المغناطيسي المتغير عبر الملف الثانوي ، الذي يحفز قوة كهربائية في الملف الثانوي ، أي تيار مستحث: EMF. الحث المتبادل هو نتيجة مباشرة لقانون فاراداي.

المحولات هي أفضل مثال على الحث المتبادل ، ونحن نحدده على النحو التالي: عندما يحفز التيار المتغير في ملف واحد على قوة كهربائية (التيار) في لفائف أخرى مجاورة ، فإن الظاهرة التي تحدث تسمى المحاثة المتبادلة (وهو ما نؤدي إلى "الكهرباء" التي تولد المغناطيسية ، وتوليد الكهرباء ").

بالتفصيل ، وفقًا لقانون لينز ، يتأثر التيار الناتج عن الحث المتبادل بين لفتيين بمعامل الحث المتبادل (معامل الحث المتبادل (M) يحدد درجة الحث المتبادل بين الملفتين) ، والذي يقاس في هنري (H) وفقًا للبيانات الإلكترونية. الحث المتبادل للملفتين هو نفسه..

محول Yaweiسوف تزودك بخدمات الاستشارات التقنية الأكثر احترافية

الاتصال الآن