Jaké jsou hlavní parametry transformátoru?

Pro různé typy transformátorů existují odpovídající technické požadavky, které lze vyjádřit odpovídajícími technickými parametry. Mezi hlavní technické parametry výkonového transformátoru patří například: jmenovitý výkon, jmenovité napětí a převod napětí, jmenovitá frekvence, pracovní teplotní stupeň, nárůst teploty, rychlost regulace napětí, izolační vlastnosti a odolnost proti vlhkosti. U obecných nízkofrekvenčních transformátorů jsou hlavními technickými parametry: transformační poměr, frekvenční charakteristiky, nelineární zkreslení, magnetické a elektrostatické stínění, účinnost atd.

Mezi hlavní parametry transformátoru patří napěťový poměr, frekvenční charakteristiky, jmenovitý výkon a účinnost.

()1）Napěťový poměr

Vztah mezi poměrem napětí n transformátoru a počtem závitů a napětím primárního a sekundárního vinutí je následující: n=V1/V2=N1/N2, kde N1 je primární vinutí transformátoru, N2 je sekundární vinutí, V1 je napětí na obou koncích primárního vinutí a V2 je napětí na obou koncích sekundárního vinutí. Poměr napětí n zvyšujícího transformátoru je menší než 1, poměr napětí n snižujícího transformátoru je větší než 1 a poměr napětí oddělovacího transformátoru je roven 1.

()2）Jmenovitý výkon P Tento parametr se obecně používá pro výkonové transformátory. Vztahuje se k výstupnímu výkonu, při kterém může výkonový transformátor pracovat po dlouhou dobu bez překročení specifikované teploty při specifikované pracovní frekvenci a napětí. Jmenovitý výkon transformátoru souvisí s průřezem železného jádra, průměrem smaltovaného drátu atd. Transformátor má velký průřez železného jádra, tlustý průměr smaltovaného drátu a velký výstupní výkon.

()3）Frekvenční charakteristika Frekvenční charakteristika znamená, že transformátor má určitý provozní frekvenční rozsah a transformátory s různými provozními frekvenčními rozsahy nelze zaměňovat. Pokud transformátor pracuje mimo svůj frekvenční rozsah, dojde ke zvýšení teploty nebo transformátor nebude fungovat normálně.

()4）Účinnost se vztahuje k poměru výstupního výkonu a vstupního výkonu transformátoru při jmenovitém zatížení. Tato hodnota je úměrná výstupnímu výkonu transformátoru, tj. čím větší je výstupní výkon transformátoru, tím vyšší je účinnost; čím menší je výstupní výkon transformátoru, tím nižší je účinnost. Hodnota účinnosti transformátoru se obvykle pohybuje mezi 60 % a 100 %.

Při jmenovitém výkonu se poměr výstupního výkonu a vstupního výkonu transformátoru nazývá účinnost transformátoru, a to

η= x100%

Kdeη Je účinnost transformátoru; P1 je vstupní výkon a P2 je výstupní výkon.

Pokud je výstupní výkon P2 transformátoru roven vstupnímu výkonu P1, účinnostη Pokud je transformátor rovný 100 %, neprodukuje žádné ztráty. Ve skutečnosti však žádný takový transformátor neexistuje. Když transformátor přenáší elektrickou energii, vždy produkuje ztráty, které zahrnují zejména ztráty v mědi a železe.

Ztráta mědi se vztahuje na ztráty způsobené odporem cívky transformátoru. Když se proud zahřívá přes odpor cívky, část elektrické energie se přemění na tepelnou energii a ztratí se. Protože je cívka obvykle navinuta izolovaným měděným drátem, nazývá se to ztráta mědi.

Ztráty v železe transformátoru zahrnují dva aspekty. Prvním jsou hysterezní ztráty. Když transformátorem prochází střídavý proud, směr a velikost magnetické siločáry procházející křemíkovým ocelovým plechem transformátoru se odpovídajícím způsobem změní, což způsobí, že se molekuly uvnitř křemíkového ocelového plechu o sebe třou a uvolňují tepelnou energii, čímž ztrácejí část elektrické energie, což se nazývá hysterezní ztráty. Druhým aspektem jsou ztráty vířivými proudy, které vznikají za provozu transformátoru. Železným jádrem prochází magnetická siločára a indukovaný proud se generuje v rovině kolmé k magnetické siločárě. Protože tento proud tvoří uzavřenou smyčku a cirkuluje ve tvaru víru, nazývá se vířivý proud. Existence vířivých proudů způsobuje zahřívání železného jádra a spotřebovává energii, což se nazývá ztráty vířivými proudy.

Účinnost transformátoru úzce souvisí s jeho výkonem. Obecně platí, že čím větší je výkon, tím menší jsou ztráty a výstupní výkon a tím vyšší je účinnost. Naopak, čím menší je výkon, tím nižší je účinnost.