W przeciwieństwie do utraty miedzi, utrata żelazatransformatornie ma nic wspólnego z czynnikami takimi jak uzwojenie i wielkość prądu, jak sama nazwa wskazuje, strata żelaza jest związana z żelazem, które jest generowane przez rdzeń żelazny. Strata żelaza transformatora jest również nazywana „stratą bez obciążenia”, ponieważ występuje w stanie pełnego obciążenia i zerowego obciążenia transformatora i jest stałą stratą transformatora. Jednak w obciążeniu strata mocy zmniejszy się wraz ze spadkiem natężenia pola elektrycznego.
Straty w żelazie transformatora można podzielić na straty histerezowe i straty prądów wirowych.
Strata histerezy
Zasada działania transformatora opiera się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, która powoduje wzrost i spadek napięcia oraz zmiany prądu. Strumień magnetyczny w transformatorze płynie przez rdzeń żelazny. Rdzeń żelazny stawia opór magnetyczny strumieniowi magnetycznemu, tak jak przewodnik stawia opór prądowi. Wytwarza on również ciepło. Taka strata nazywana jest „stratą histerezy”.
Strata prądów wirowych
Gdy uzwojenie pierwotne transformatora jest zasilane, strumień magnetyczny generowany przez cewkę płynie w rdzeniu, ponieważ sam rdzeń jest również przewodnikiem, w płaszczyźnie prostopadłej do linii sił magnetycznych będzie indukowany potencjał, ten potencjał tworzy zamkniętą pętlę na przekroju poprzecznym rdzenia i generuje prąd, jak wir, więc nazywa się to „wirem”. Strata spowodowana przez ten prąd wirowy nazywana jest „stratą prądu wirowego”. Dzieje się tak również dlatego, że rdzeń żelazny wytwarza prądy wirowe, dlatego jest wykonany z cienkiego kawałka, ponieważ im cieńszy opór, tym mniejszy prąd.
Czynnik wpływający
1.Napięcie robocze i częstotliwość: Straty w żelazie są związane z napięciem roboczym i częstotliwością transformatora, gdyż czynniki te wpływają na natężenie pola magnetycznego i histerezę w rdzeniu żelaznym.
2. Materiał rdzenia: Właściwości histerezy materiału rdzenia będą miały wpływ na wielkość strat żelaza. Jeśli materiał rdzenia nie zostanie dobrze dobrany, strata histerezy wzrośnie.
3.Proces produkcyjny: Proces produkcyjny transformatora ma również pewien wpływ na stratę żelaza. Na przykład metoda laminowania rdzenia żelaznego, obróbka izolacji itp. będą miały wpływ na wielkość straty żelaza.
Tryb formuły
1. strata w żelazie (jednostka: kVA)=I² × (Rm + Ra), I jest znamionowym prądem transformatora, Rm jest stratą histerezy rdzenia żelaznego, a Ra jest stratą rezystancji rdzenia żelaznego.
2. strata żelaza (jednostka: kVA)=Kf × (Bm)^2 × f, Kf jest stałą, Bm jest gęstością strumienia, a f jest częstotliwością pracy transformatora.
Metoda redukcji
1. Wybierz wysokiej jakości materiały rdzenia: Wybierz materiały rdzenia z małą stratą histerezy, co może ograniczyć straty żelaza w transformatorze.
2.Optymalizacja procesu produkcyjnego: zmniejszenie strat żelaza poprzez udoskonalenie metody laminowania rdzenia żelaznego, obróbki izolacji i innych procesów produkcyjnych.
3.Rozsądna konstrukcja: Już na etapie projektowania transformatora należy zoptymalizować projekt konstrukcyjny i dobrać odpowiednie parametry, aby zredukować straty w żelazie.
