مثالية محول فعالة للغاية بحيث لا يوجد بها فقد للطاقة ، مما يعني أن الطاقة التي يتم توفيرها لمحطة إدخال المحول يجب أن تكون مكافئة للطاقة التي يتم توفيرها لمحطة إخراج المحول. لذا فإن قوة الإدخال والإخراج قوة في المحولات المثالية متساوية بما في ذلك فقدان الطاقة صفر. ولكن في الممارسة العملية ، لن تتساوى قوى الإدخال والإخراج للمحول بسبب الخسائر الكهربائية داخل المحول. إنه جهاز ثابت لأنه لا يحتوي على أي أجزاء متحركة ، لذلك لا يمكننا ملاحظة الخسائر الميكانيكية ولكن تحدث خسائر كهربائية مثل النحاس والحديد. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على أنواع مختلفة من الخسائر في المحولات.

أنواع الخسائر في المحولات

هناك أنواع مختلفة من الخسائر التي ستحدث في المحولات مثل الحديد والنحاس والتباطؤ والدوامة والشاردة والعازلة. يحدث فقدان النحاس بشكل رئيسي بسبب المقاومة في لف المحولات بينما تحدث خسائر التخلفية بسبب تغير المغنطة داخل القلب.

أنواع الخسائر في المحولات

خسائر الحديد في المحولات

تحدث خسائر الحديد بشكل أساسي من خلال التدفق المتناوب داخل قلب المحول. بمجرد حدوث هذه الخسارة داخل القلب ، يطلق عليها اسم الخسارة الأساسية. يعتمد هذا النوع من الخسارة بشكل أساسي على المواد مغناطيسي خصائص داخل قلب المحولات. يمكن صنع قلب المحول بالحديد ، لذلك تسمى خسائر الحديد. يمكن تصنيف هذا النوع من الضياع إلى نوعين مثل التباطؤ وكذلك التيار الدوامي.

خسارة التخلفية

يحدث هذا النوع من الخسارة بشكل أساسي عندما يكون ملف التيار المتناوب يتم تطبيقه على قلب المحول ثم يتم عكس المجال المغناطيسي. تعتمد هذه الخسارة بشكل أساسي على المادة الأساسية المستخدمة في المحول. لتقليل هذه الخسارة ، يمكن استخدام المواد الأساسية عالية الجودة. CRGO- يمكن استخدام فولاذ Si الموجه بالحبوب المدرفلة على البارد بشكل شائع مثل قلب المحول بحيث يمكن تقليل فقد التخلفية. يمكن تمثيل هذه الخسارة باستخدام المعادلة التالية.

فتاه = خف ب س م

أين

'kh' هو الثابت الذي يعتمد على جودة وحجم المادة الأساسية في المحول

'Bm' هي أعلى كثافة تدفق داخل القلب

'f' هو تردد التدفق المتناوب بخلاف ذلك العرض

'x' هو ثابت Steinmetz وتتغير قيمة هذا الثابت بشكل أساسي من 1.5 إلى 2.5.

إيدي الخسارة الحالية

بمجرد توصيل التدفق بدائرة مغلقة ، يمكن إحداث قوة emf داخل الدائرة ويوجد إمداد في الدائرة. يعتمد تدفق القيمة الحالية بشكل أساسي على مجموع emf والمقاومة في منطقة الدائرة.
يمكن تصميم قلب المحول بمادة موصلة. يمكن توفير تدفق التيار في emf داخل جسم المادة. يُعرف تدفق التيار هذا باسم تيار الدوامة. سيحدث هذا التيار بمجرد أن يختبر الموصل مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا.

عندما لا تكون هذه التيارات مسؤولة عن القيام بأي مهمة وظيفية ، فإنها تولد خسارة داخل المادة المغناطيسية. لذلك يطلق عليه خسارة إيدي الحالية. يمكن تقليل هذه الخسارة عن طريق تصميم اللب باستخدام تصفيح طفيف. يمكن اشتقاق معادلة تيار الدوامة باستخدام المعادلة التالية.

Pe = KeBm2t2f2V واط

أين،

'Ke' هو المشارك الفعال في تيار إيدي. تعتمد هذه القيمة بشكل أساسي على طبيعة المادة المغناطيسية مثل المقاومة وحجم المادة الأساسية وعرض التصفيح

'Bm' هو أعلى معدل لكثافة التدفق في wb / m2

'T' هو عرض التصفيح في غضون أمتار

'F' هو تردد عكس المجال المغناطيسي المقاس بالهرتز

'V' هو مقدار المادة المغناطيسية بالمتر المكعب

فقدان النحاس

تحدث خسائر النحاس بسبب المقاومة الأومية في لفات المحولات. إذا كانت اللفات الأولية والثانوية للمحول هي I1 و I2 ، فإن مقاومة هذه اللفات هي R1 & R2. لذا فإن خسائر النحاس التي حدثت في اللفات هي I12R1 و I22R2 على التوالي. لذلك ، ستكون خسارة النحاس بأكملها

الكمبيوتر = I12R1 + I22R2

تسمى هذه الخسائر أيضًا الخسائر المتغيرة أو الأومية لأن هذه الخسائر ستتغير بناءً على الحمل.

خسارة طائشة

يمكن أن تحدث هذه الأنواع من الخسائر في المحولات بسبب حدوث مجال التسرب. بالمقارنة مع خسائر النحاس والحديد ، تكون نسبة الخسائر الشاردة أقل ، لذلك يمكن إهمال هذه الخسائر.

خسارة عازلة

تحدث هذه الخسارة بشكل أساسي داخل زيت المحول. هنا الزيت مادة عازلة. بمجرد أن يتدهور الزيت الموجود في المحول بخلاف ذلك عندما تقل جودة الزيت ، ستتأثر كفاءة المحول.

كفاءة المحولات

تعريف الكفاءة مشابه للآلة الكهربائية. إنها نسبة طاقة الإخراج وقوة الإدخال. يمكن حساب الكفاءة بالصيغة التالية.

الكفاءة = طاقة الإخراج / طاقة الإدخال.

يعتبر المحول جهازًا عالي الكفاءة وتتراوح كفاءة التحميل لهذه الأجهزة بشكل أساسي بين 95٪ - 98.5٪. عندما يكون المحول عالي الكفاءة ، فإن مدخلاته ومخرجاته لها نفس القيمة تقريبًا ، وبالتالي ليس من العملي حساب كفاءة المحول باستخدام الصيغة أعلاه. ولكن للعثور على كفاءتها ، من الأفضل استخدام الصيغة التالية

الكفاءة = (المدخلات - الخسائر) / الإدخال => 1 - (الخسائر / المدخلات).

دع فقدان النحاس هو I2R1 بينما فقد الحديد هو Wi

الكفاءة = 1-الخسائر / المدخلات

= 1-I12R1+Wi/V1I1CosΦ1

Ƞ = 1-(I1R1/V1CosΦ1) –Wi/ V1I1CosΦ1

ميّز المعادلة أعلاه فيما يتعلق بـ 'I1'

د Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1

'Ƞ' هو الحد الأقصى عند d Ƞ / dI1 = 0

لذلك ، ستكون الكفاءة 'Ƞ' بحد أقصى

R1/V1CosΦ1 = Wi/V1I12 CosΦ1

I12R1/ V1I12 CosΦ1 = Wi/V1I12 CosΦ1

“ن عملية تحسين قناة mosfet ”

I12R1 = Wi

لذلك ، يمكن أن تكون كفاءة المحولات أعلى عندما تكون خسائر الحديد والنحاس متساوية.

لذا ، فقد النحاس = فقد الحديد.

وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على أنواع الخسائر في المحولات . في المحولات ، يمكن أن يحدث فقد الطاقة لعدة أسباب. لذلك سيتم تقليل كفاءة المحولات. ترجع الأسباب الرئيسية لأنواع الخسائر المختلفة في المحولات إلى تأثير الحرارة في الملف ، وتسرب التدفق المغناطيسي ، والمغناطيسية وإزالة المغناطيسية من القلب. إليك سؤال لك ، ما هي أنواع المحولات المختلفة المتوفرة في السوق؟