Потери активной мощности в трансформаторах (переменные и постоянные)

Потери активной мощности трансформатора ∆Р подразделяется на:

1. Переменные ∆Р_м (потери в меди);

2. Постоянные ∆Р_с (потери в стали).

Рассмотрим ∆Р_м – потери в обмотках трансформатора. Электрический ток, проходя по обмоткам трансформатора, по закону Джоуля–Ленца (Q=I·U·t) нагревает их. Это тепло рассеивается в окружающем пространстве, т.е. теряется.

Вывод: ∆ Р_м – потери активной мощности в проводниках обмоток. Наиболее часто обмотки изготавливают из меди отсюда и название потери в меди. Рассмотрим двухобмоточный однофазный трансформатор.

Рис. 11.5. Двухобмоточный однофазный трансформатор

Рассмотрим потери ∆Р_с. Эти потери представляют собой потери активной мощности в стали трансформатора (магнитопровод). Магнитный поток замыкается по сердечнику трансформатора и при своём изменении нагревает его. Это тепло рассеивается в окружающем пространстве, т. е теряется. Потери ∆Р_с состоят из двух составляющих, т.е.

∆Р_с=∆Р_в+∆Р_г,

где ∆Р_в – потери на вихревые токи (токи Фуко),

∆Р_г – потери на гистерезис (перемагничивание сердечника).

Рассмотрим потери ∆Р_в. Если сплошное электропроводное тело поместить в переменное магнитное поле, то в этом теле по закону электромагнитной индукции возникает ЭДС, а, следовательно, и ток.

, (11.19)

где I_В1 – действующее значение вихревого тока,

R_c1 – сопротивление стали.

. (11.20)

Из (11.19) и (11.20) следует:

. (11.21)

Вывод: для уменьшения потерь ∆Р_в1 следует уменьшить ЭДС Е_в1 и увеличить сопротивление R_{c1 .}