Tương tự như máy điện, hiệu suất của máy biến áp cũng được định nghĩa giống như tỷ số giữa công suất đầu ra và công suất đầu vào (hiệu suất = đầu ra / đầu vào). Các thiết bị điện như máy biến áp là thiết bị có hiệu suất cao. Chúng tôi biết rằng có các loại máy biến áp khác nhau có sẵn trên thị trường dựa trên ứng dụng mà hiệu suất đầy tải của các máy biến áp này nằm trong khoảng từ 95% đến 98,5%. Khi một máy biến áp có hiệu suất cao thì đầu vào cũng như đầu ra có giá trị gần như nhau. Do đó, không thực tế để tính toán hiệu suất của máy biến áp bằng cách sử dụng đầu ra / đầu vào. Vì vậy, bài viết này thảo luận một cách tổng quan về hiệu suất của máy biến áp.
Hiệu quả của Máy biến áp là gì?
Hiệu suất của máy biến áp có thể được định nghĩa là cường độ hoặc lượng công suất tổn thất trong máy biến áp. Do đó, tỷ lệ của phụ quanh co đầu ra điện cho đầu vào công suất của cuộn sơ cấp. Hiệu quả có thể được viết như sau.
Hiệu suất máy biến áp
Hiệu quả (η) = (Công suất đầu ra / Công suất đầu vào) X 100
Nói chung, hiệu quả có thể được ký hiệu bằng ‘η’. Phương trình trên phù hợp với một máy biến áp lý tưởng ở những nơi không có tổn thất máy biến áp cũng như năng lượng hoàn chỉnh trong đầu vào được chuyển đến đầu ra.
Do đó, nếu tổn thất máy biến áp được xem xét & nếu máy biến áp hiệu quả được phân tích trong các trạng thái thực tế, phương trình sau đây chủ yếu được xem xét.
Hiệu quả = ((Nguồn O / P) / (Nguồn O / P + Suy hao đồng + Suy hao lõi)) × 100%
Hoặc nếu không, nó có thể được viết là Hiệu quả = (Công suất i / p - Mất mát) / Công suất i / p × 100
= 1− (Tổn thất / i / p Công suất) × 100
Vì vậy, tất cả đầu vào, o / p, và tổn thất chủ yếu được biểu thị bằng công suất (Watts).
Sức mạnh của một máy biến áp
Bất cứ khi nào một máy biến áp lý tưởng được coi là không có tổn hao, thì công suất của máy biến áp sẽ ổn định vì điện áp V được nhân qua dòng điện I là ổn định.
Vì vậy, công suất bên trong sơ cấp tương đương với công suất bên trong thứ cấp. Nếu điện áp của máy biến áp tăng thì dòng điện sẽ giảm. Tương tự, nếu giảm điện áp, thì dòng điện sẽ được tăng lên để công suất phát ra có thể được duy trì không đổi. Do đó công suất sơ cấp bằng công suất thứ cấp.
PSơ cấp= PThứ hai
VPTôiPcosϕP= VSTôiScosϕS
Ở đâu ∅P& ∅Slà góc pha chính cũng như góc pha thứ cấp
Xác định hiệu suất máy biến áp
Nói chung, hiệu suất của một máy biến áp thông thường rất cao, dao động từ 96% đến 99%. Vì vậy hiệu suất của máy biến áp không thể được quyết định thông qua độ chính xác cao bằng cách đo trực tiếp đầu vào và đầu ra. Sự khác biệt chính giữa các giá trị đọc đầu vào và đầu ra và đầu vào của các thiết bị là rất nhỏ mà một lỗi thiết bị sẽ gây ra sai số của các lệnh 15% trong tổn thất máy biến áp.
Ngoài ra, việc đưa các thiết bị tải cần thiết có định mức chính xác về điện áp và hệ số công suất (PF) vào máy biến áp là không thuận tiện và tốn kém. Ngoài ra còn có một lượng lớn điện năng hao phí và không có thông tin nào thu được từ thử nghiệm về số lượng tổn thất máy biến áp như sắt và đồng.
Tổn hao máy biến áp có thể được xác định thông qua phương pháp chính xác là tính toán tổn thất từ các thử nghiệm ngắn mạch & hở mạch, do đó có thể xác định hiệu suất
Từ thử nghiệm hở mạch, có thể xác định tổn thất sắt như P1 = P0 hoặc Wo
Từ thử nghiệm ngắn mạch, có thể xác định được tổn thất đồng trên toàn tải như Pc = Ps hoặc Wc
Tổn thất đồng trên tải x lần đầy tải = I2haiR02=> xhaiMáy tính
Hiệu suất máy biến áp (η) = VhaiTôihaiCosΦ / VhaiTôihaiCosΦ + Pi + xhaiMáy tính
Trong phương trình trên, kết quả của các phép đọc thiết bị có thể được hạn chế tổn thất một cách đơn giản để hiệu quả tổng thể đạt được từ nó là rất chính xác so với hiệu quả đạt được khi tải trực tiếp.
Điều kiện hiệu quả tối đa của máy biến áp
Chúng tôi biết rằng tổn thất đồng = I12R1
Mất sắt = Wi
Hiệu quả = 1- Mất mát / Đầu vào
= 1- (I12R1 + Wi / V1 I1 CosΦ1)
= 1 - (I1 R1 / V1 I1 CosΦ1) - (Wi / V1 I1 CosΦ1)
Phân biệt phương trình trên với I1
dη / dI1 = 0 - (R1 / V1CosΦ1) + (Wi / V1 I12 CosΦ1)
Hiệu suất sẽ cao ở dη / dI1 = 0
Do đó, hiệu suất của máy biến áp sẽ cao ở
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1 I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Do đó, hiệu suất của máy biến áp sẽ cao khi tổn thất đồng và sắt tương đương nhau.
Hiệu quả cả ngày
Như chúng ta đã thảo luận ở trên rằng hiệu suất thông thường của máy biến áp có thể được đưa ra là
Hiệu suất thông thường của Máy biến áp = Đầu ra (Watts) / Đầu vào (Watts)
Tuy nhiên, ở một số loại máy biến áp, hiệu suất của chúng không thể phụ thuộc vào hiệu suất của chúng. Ví dụ, trong máy biến áp phân phối, máy biến áp chính của chúng luôn được cung cấp năng lượng. Tuy nhiên, các cuộn dây thứ cấp của chúng sẽ cung cấp tải nhẹ hầu hết thời gian trong một ngày
Khi thứ cấp của máy biến áp sẽ không cung cấp bất kỳ tải nào, sau đó chỉ có tổn thất lõi của máy biến áp là đáng kể và tổn thất đồng không xuất hiện.
Tổn thất đồng chỉ đáng kể khi máy biến áp được tải. Vì vậy, đối với các máy biến áp này, tổn thất như đồng hầu hết ít quan trọng hơn. Vì vậy hiệu suất của máy biến áp có thể được so sánh dựa trên năng lượng sử dụng trong một ngày.
Hiệu suất cả ngày của máy biến áp luôn luôn thấp hơn so với hiệu suất bình thường của nó.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của máy biến áp bao gồm những thứ sau
- Hiệu ứng đốt nóng hiện tại trong cuộn dây
- Cảm ứng dòng điện xoáy Hiệu ứng sưởi ấm
- Iron Core’s Magnetization.
- Rò rỉ Flux
Làm thế nào để cải thiện hiệu quả của máy biến áp?
Có nhiều phương pháp khác nhau để cải thiện hiệu quả của máy biến áp như diện tích vòng lặp, cách điện, điện trở cuộn dây và ghép nối từ thông.
Khu vực vòng lặp
Vật liệu cách nhiệt
Lớp cách nhiệt giữa các tấm lõi phải là lý tưởng để ngăn dòng điện xoáy.
Điện trở của cuộn dây chính và thứ cấp
Vật liệu của cuộn dây sơ cấp và cuộn dây thứ cấp phải ổn định để điện trở của chúng cực kỳ nhỏ.
Khớp nối thông lượng
Cả hai cuộn dây của máy biến áp phải được quấn theo cách sao cho sự ghép nối từ thông giữa các cuộn dây là tối đa vì quá trình truyền điện từ cuộn dây này sang cuộn dây khác sẽ diễn ra trong quá trình liên kết từ thông.
Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về hiệu quả của máy biến áp . Máy biến áp là thiết bị điện có hiệu suất cao. Vì vậy, hầu hết hiệu suất của máy biến áp sẽ nằm trong khoảng từ 95% đến 98,5%. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là các loại máy biến áp hiện có trên thị trường là gì?
