A különböző típusú transzformátorokra vonatkozóan megfelelő műszaki követelmények vonatkoznak, amelyeket a megfelelő műszaki paraméterekkel lehet kifejezni. Például a teljesítménytranszformátor fő műszaki paraméterei a következők: névleges teljesítmény, névleges feszültség és feszültségarány, névleges frekvencia, üzemi hőmérsékleti fokozat, hőmérséklet-emelkedés, feszültségszabályozási sebesség, szigetelési teljesítmény és nedvességállóság. Az általános kisfrekvenciás transzformátorok esetében a fő műszaki paraméterek a következők: átalakítási arány, frekvenciajellemzők, nemlineáris torzítás, mágneses árnyékolás és elektrosztatikus árnyékolás, hatásfok stb.
A transzformátor fő paraméterei közé tartozik a feszültségarány, a frekvencia jellemzői, a névleges teljesítmény és a hatásfok.
()1)Feszültségarány
A transzformátor feszültségviszonya (n) és a primer, valamint a szekunder tekercsek menetszáma, illetve feszültsége közötti összefüggés a következő: n=V1/V2=N1/N2, ahol N1 a transzformátor primer tekercse, N2 a szekunder tekercs, V1 a primer tekercs mindkét végén mért feszültség, V2 pedig a szekunder tekercs mindkét végén mért feszültség. A feszültségnövelő transzformátor feszültségviszonya (n) kisebb, mint 1, a feszültségcsökkentő transzformátor feszültségviszonya (n) nagyobb, mint 1, és a leválasztó transzformátor feszültségviszonya (n) egyenlő 1-gyel.
()2)Névleges teljesítmény (P) Ezt a paramétert általában teljesítménytranszformátoroknál használják. Azt a kimeneti teljesítményt jelöli, amelynél a teljesítménytranszformátor a megadott üzemi frekvencia és feszültség mellett hosszú ideig képes működni anélkül, hogy túllépné a megadott hőmérsékletet. A transzformátor névleges teljesítménye a vasmag keresztmetszetéhez, a zománcozott huzal átmérőjéhez stb. kapcsolódik. A transzformátor nagy vasmag keresztmetszettel, vastag zománcozott huzal átmérővel és nagy kimeneti teljesítménnyel rendelkezik.
()3)Frekvenciakarakterisztika A frekvenciakarakterisztika azt jelenti, hogy a transzformátor egy bizonyos üzemi frekvenciatartománnyal rendelkezik, és a különböző üzemi frekvenciatartományú transzformátorok nem cserélhetők fel. Ha a transzformátor a frekvenciatartományán kívül működik, a hőmérséklete megemelkedik, vagy a transzformátor nem fog normálisan működni.
()4)A hatásfok a transzformátor kimenő és bemenő teljesítményének arányát jelenti névleges terhelés mellett. Ez az érték arányos a transzformátor kimenő teljesítményével, azaz minél nagyobb a transzformátor kimenő teljesítménye, annál nagyobb a hatásfok; minél kisebb a transzformátor kimenő teljesítménye, annál alacsonyabb a hatásfok. A transzformátor hatásfoka általában 60% és 100% között van.
Névleges teljesítménynél a transzformátor kimenő és bemeneti teljesítményének arányát transzformátor hatásfoknak nevezzük, nevezetesen
η= x100%
Aholη A transzformátor hatásfoka; P1 a bemeneti teljesítmény, P2 pedig a kimeneti teljesítmény.
Amikor a transzformátor kimeneti teljesítménye (P2) megegyezik a bemeneti teljesítménnyel (P1), akkor a hatásfokη 100%-os érték esetén a transzformátor nem termel veszteséget. De valójában nincs ilyen transzformátor. Amikor a transzformátor elektromos energiát továbbít, mindig veszteségeket termel, amelyek főként réz- és vasveszteséget jelentenek.
A rézveszteség a transzformátor tekercsellenállása által okozott veszteségre utal. Amikor az áram a tekercsellenálláson keresztül melegszik, az elektromos energia egy része hőenergiává alakul és elvész. Mivel a tekercset általában szigetelt rézhuzal tekercseli, ezt rézveszteségnek nevezik.
A transzformátor vasveszteségének két aspektusa van. Az egyik a hiszterézisveszteség. Amikor a váltakozó áram áthalad a transzformátoron, a transzformátor szilícium acéllemezén áthaladó mágneses erővonal iránya és mérete ennek megfelelően megváltozik, aminek következtében a szilícium acéllemezben lévő molekulák egymáshoz dörzsölődnek és hőenergiát szabadítanak fel, így elveszítve az elektromos energia egy részét, ezt hiszterézisveszteségnek nevezzük. A másik az örvényáram-veszteség, amikor a transzformátor működik. Egy mágneses erővonal halad át a vasmagon, és az indukált áram a mágneses erővonalra merőleges síkban keletkezik. Mivel ez az áram zárt hurkot alkot, és örvény alakban kering, örvényáramnak nevezzük. Az örvényáram jelenléte a vasmag felmelegedését és energiafogyasztását okozza, ezt örvényáram-veszteségnek nevezzük.
A transzformátor hatásfoka szorosan összefügg a teljesítményszintjével. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a teljesítmény, annál kisebb a veszteség és a kimenő teljesítmény, és annál nagyobb a hatásfok. Épp ellenkezőleg, minél kisebb a teljesítmény, annál alacsonyabb a hatásfok.
Közzététel ideje: 2022. dec. 7.
