سلام! من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای برقی ، اغلب در مورد INS و خارج از این قطعات ضروری تجهیزات سؤال می کنم. یک سؤالی که کاملاً مطرح می شود این است: "نقش جریان مغناطیس در یک ترانسفورماتور برقی چیست؟" خوب ، بیایید درست شیرجه بزنیم و آن را بشکنیم.
اول از همه ، بیایید در مورد اینکه یک ترانسفورماتور چیست صحبت کنیم. به عبارت ساده تر ، ترانسفورماتور وسیله ای است که انرژی الکتریکی را از یک مدار به مدار دیگر از طریق القاء الکترومغناطیسی منتقل می کند. این شامل دو یا چند سیم پیچ سیم به نام سیم پیچ است که در اطراف یک هسته مشترک ساخته شده از یک ماده مغناطیسی مانند آهن پیچیده شده است. سیم پیچ اولیه به منبع ولتاژ ورودی وصل می شود و سیم پیچ ثانویه به بار وصل می شود.
اکنون ، جریان مغناطیس جریان جریان است که در هنگام سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور جریان می یابد ، هنگامی که سیم پیچ ثانویه باز است - در گردش است ، به این معنی که هیچ بار متصل نیست. نقش اصلی آن ایجاد یک میدان مغناطیسی در هسته ترانسفورماتور است. می بینید ، برای اینکه یک ترانسفورماتور کار کند ، باید یک میدان مغناطیسی در هسته وجود داشته باشد. این میدان مغناطیسی همان چیزی است که امکان انتقال انرژی الکتریکی از سیم پیچ اولیه به سیم پیچ ثانویه را فراهم می کند.
هنگامی که یک ولتاژ متناوب برای سیم پیچ اولیه اعمال می شود ، باعث می شود جریان متناوب جریان یابد. این جریان ، جریان مغناطیسی ، یک میدان مغناطیسی متناوب را در هسته ایجاد می کند. این میدان مغناطیسی طبق قانون القایی الکترومغناطیسی فارادی ، یک نیروی الکتروموتیک (EMF) را در سیم پیچ ثانویه القا می کند. بزرگی EMF ناشی از سیم پیچ ثانویه به تعداد چرخش در سیم پیچ ثانویه در مقایسه با سیم پیچ اولیه و استحکام میدان مغناطیسی بستگی دارد.
جریان مغناطیس ثابت نیست. دقیقاً مانند ولتاژ کاربردی ، از نظر سینوسی با زمان متفاوت است. و دارای دو مؤلفه اصلی است: مؤلفه فعال و مؤلفه واکنشی. مؤلفه فعال مسئول تلفات برق در هسته به دلیل هیسترزیس و جریانهای گرداب است. از دست دادن هیسترزیس به این دلیل اتفاق می افتد که حوزه های مغناطیسی در هسته باید با تغییر میدان مغناطیسی دوباره تنظیم شوند و این فرایند انرژی را به عنوان گرما از بین می برد. جریانهای ادی جریان های گردش در هسته خود را القا می کنند و همچنین باعث از بین رفتن قدرت به صورت گرما می شوند.
از مؤلفه واکنشی جریان مغناطیس برای ایجاد و حفظ میدان مغناطیسی در هسته استفاده می شود. این ولتاژ اعمال شده را با 90 درجه در یک مدار کاملاً القایی (که سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور می تواند تقریب شود ، مانند زمانی که ثانویه باز است) است. این قدرت واکنشی از نظر انتقال انرژی به بار هیچ کار مفیدی انجام نمی دهد اما برای عملکرد ترانسفورماتور ضروری است.
حال ، چرا درک جریان مغناطیسی مهم است؟ خوب ، برای یک چیز ، بر کارآیی ترانسفورماتور تأثیر می گذارد. جریان مغناطیسی بالا به معنای تلفات قدرت بالاتر در هسته است که باعث کاهش کارایی کلی ترانسفورماتور می شود. به عنوان یک تأمین کننده ، ما همیشه در تلاش هستیم تا ترانسفورماتورها را با جریان کم مغناطیسی طراحی کنیم تا این ضررها را به حداقل برسانیم.
دلیل دیگر این است که جریان مغناطیسی می تواند در برخی از برنامه ها مشکلاتی ایجاد کند. به عنوان مثال ، در سیستم های قدرت ، یک جریان بزرگ مغناطیسی می تواند منجر به نوسانات ولتاژ و اعوجاج هارمونیک شود. هارمونیک فرکانسهای ناخواسته است که می تواند با سایر تجهیزات الکتریکی موجود در سیستم تداخل داشته باشد.
بیایید نگاهی به برخی از ترانسفورماتورهایی که ارائه می دهیم و اینکه چگونه جریان مغناطیسی در آنها نقش دارد ، نگاهی بیندازیم. ما داریمترانسفورماتور نصب شده قطب تک فازبشر اینها معمولاً در مناطق روستایی برای پایین آمدن قدرت ولتاژ بالا از خطوط توزیع به ولتاژ پایین تر مناسب برای مصارف مسکونی استفاده می شود. در این ترانسفورماتورها ، یک جریان مغناطیس کم برای اطمینان از انتقال قدرت کارآمد و جلوگیری از بارگذاری بیش از حد خطوط توزیع بسیار مهم است.
ماترانسفورماتور توزیعبرای توزیع انرژی الکتریکی از سیستم انتقال تا انتها استفاده می شود. این ترانسفورماتورها مقادیر زیادی از قدرت را تحمل می کنند و هرگونه ناکارآمدی به دلیل جریان زیاد مغناطیس می تواند منجر به تلفات قدرت قابل توجهی شود. بنابراین ، ما آنها را با مواد هسته بهینه شده و تنظیمات سیم پیچ طراحی می کنیم تا جریان مغناطیس را تا حد ممکن کم نگه داریم.
درترانسفورماتور زمینیبرای فراهم کردن یک نقطه خنثی برای زمین زدن در یک سیستم زمینی بی اساس یا زیاد مقاومت استفاده می شود. جریان مغناطیسی در این ترانسفورماتورها برای اطمینان از زمین مناسب و جلوگیری از هرگونه گسل الکتریکی ناخواسته ، باید با دقت کنترل شود.
در نتیجه ، جریان مغناطیسی نقش مهمی در عملکرد یک ترانسفورماتور برقی دارد. این مسئول ایجاد میدان مغناطیسی است که امکان انتقال انرژی الکتریکی بین سیم پیچ ها را فراهم می کند. با این حال ، این امر همچنین باعث ایجاد تلفات قدرت در هسته می شود که می تواند بر کارایی ترانسفورماتور تأثیر بگذارد. ما به عنوان یک تأمین کننده ، ما دائماً در تلاش هستیم تا طراحی ترانسفورماتورهای خود را بهبود بخشیم تا جریان مغناطیس و ضررهای مرتبط با آن به حداقل برسد.
اگر در بازار یک ترانسفورماتور برقی هستید و می خواهید در مورد چگونگی تأثیر جریان مغناطیسی بر انواع مختلف ترانسفورماتورها تأثیر بگذارید ، یا اگر سؤال دیگری دارید ، احساس راحتی کنید. ما از داشتن چت و بحث در مورد الزامات خاص شما خوشحال می شویم. چه برای یک پروژه مسکونی در مقیاس کوچک باشد یا یک برنامه صنعتی در مقیاس بزرگ ، ما تخصص و محصولات لازم برای پاسخگویی به نیازهای شما را داریم.
منابع:
- "ماشین آلات برقی" توسط استفان جی. چاپمن
- "تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم قدرت" توسط J. Duncan Glover ، Mulukutla S. Sarma و Thomas J. Overbye
