درک بازدهی و تلفات ترانسفورماتور خشک

درک بازدهی و تلفات ترانسفورماتور خشک

هنگام انتخاب یک ترانسفورماتور نوع خشک ، قیمت اولیه خرید تنها بخشی از داستان است. هزینه واقعی یک ترانسفورماتور شامل هزینه عملیاتی آن در طول دهه‌ها خدمات است، و این عمدتاً توسط کارایی . یک ترانسفورماتور کارآمدتر انرژی کمتری هدر می‌دهد و منجر به صرفه‌جویی مالی قابل توجه و ردپای محیط‌زیستی کوچک‌تر می‌شود.

این راهنما دو نوع اصلی تلفات ترانسفورماتور و تأثیر آنها بر بهره کلی را توضیح می‌دهد.

بهره ترانسفورماتور چیست؟

بازده ترانسفورماتور نسبت توان خروجی ارائه‌شده به بار به توان ورودی دریافت‌شده از منبع است. تفاوت بین توان ورودی و خروجی، انرژی «از دست رفته» است که عمدتاً به صورت گرما تلف می‌شود. بازده معمولاً به صورت درصد بیان می‌شود.

بازده (%) = (توان خروجی / توان ورودی) × 100

حتی ترانسفورماتورهای بسیار کارآمد نیز 100% بازده ندارند. درک منابع این تلفات کلیدی برای انتخاب مدل مناسب برای کاربرد شماست.

دو نوع تلفات ترانسفورماتور

1. تلفات بدون بار (تلفات هسته‌ای)

تلفات بدون بار، انرژی مورد نیاز برای مغناطیس‌کردن هسته ترانسفورماتور است. این تلفات هر زمان که ترانسفورماتور تحت ولتاژ باشد رخ می‌دهد، حتی اگر هیچ باری به سمت ثانویه متصل نباشد. این تلفات ثابت بوده و به طور مداوم در تمام 24 ساعت شبانه‌روز وجود دارند.

   
• منبع: ناشی از میدان مغناطیسی متناوب در ماده هسته (تلفات هیسترزیس و جریان گردابی).

   
• زمانی که بیشترین اهمیت را دارد: در کاربردهایی که ترانسفورماتور برای مدت طولانی با بار کم کار می‌کند (به عنوان مثال ساختمان‌های اداری در شب، مدارس در تعطیلات آخر هفته). در این موارد، تلفات بدون بار می‌توانند سهم قابل توجهی از کل انرژی مصرفی را تشکیل دهند.

چگونه تلفات بدون بار را به حداقل برسانیم

نکته کلیدی، ماده هسته است. ترانسفورماتورهایی که با هسته آلیاژ فلز آمورف , مانند https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers/scbh15-three-phase-dry-type-transformer">سری Enwei Electric SCBH15 ساخته شده‌اند، تلفات بدون بار بسیار کمتری نسبت به هسته‌های سنتی فولاد سیلیسی دارند. این امر آن‌ها را به انتخابی بسیار کارآمد از نظر انرژی برای کاربردهای با بار متغیر تبدیل می‌کند.

2. تلفات بار (تلفات سیم‌پیچ یا I²R)

تلفات بار توسط مقاومت الکتریکی سیم‌پیچ‌های اولیه و ثانویه ایجاد می‌شود. این تلفات به طور مستقیم با جریان بار متناسب است و با مجذور جریان (I²R) افزایش می‌یابد.

   
• منبع: گرمای تولید شده از عبور جریان از سیم‌پیچ‌های مسی یا آلومینیومی.

   
• زمانی که بیشترین اهمیت را دارد: در کاربردهایی که ترانسفورماتور به مدت طولانی در ظرفیت کامل یا نزدیک به آن کار می‌کند (به عنوان مثال، یک کارخانه که 24 ساعته و 7 روز هفته فعال است، یا یک مرکز داده با بهره‌برداری کامل).

چگونه تلفات بار را به حداقل برسانیم

تلفات بار از طریق مهندسی دقیق به حداقل می‌رسد، مانند استفاده از هادی‌های به‌درستی اندازه‌گیری‌شده با هدایت الکتریکی بالا و بهینه‌سازی طراحی سیم‌پیچ‌ها برای کاهش تلفات پراکنده.

یافتن نقطه بازدهی حداکثر

ترانسفورماتور زمانی به حداکثر بازدهی خود می‌رسد که **تلفات بدون بار برابر با تلفات بار باشد**. ترانسفورماتوری که برای یک مرکز داده (بار ثابت بالا) طراحی شده است، بازدهی اوج خود را در نزدیکی 100٪ بار خواهد داشت. در مقابل، ترانسفورماتوری که برای یک ساختمان اداری تجاری استفاده می‌شود ممکن است برای دستیابی به بازدهی اوج در بار 50 تا 60 درصد طراحی شده باشد، جایی که بیشتر اوقات در آن محدوده کار می‌کند.

چرا بازدهی اهمیت بیشتری پیدا کرده است

   
• صرفه‌جویی مالی: بهبود 1 درصدی در بازدهی یک ترانسفورماتور بزرگ و پیوسته در حال کار، می‌تواند در طول عمرش معادل هزاران دلار صرفه‌جویی در هزینه برق باشد.

   
• تأثیرات زیست‌محیطی: هدر رفتن انرژی به معنای مصرف بیشتر سوخت در نیروگاه و انتشار دی‌اکسید کربن بیشتر است. انتخاب یک ترانسفورمر کارآمد، مشارکتی مستقیم در پایداری است.

   
• کاهش بار حرارتی: ترانسفورمرهای کارآمدتر گرمای هدر کمتری تولید می‌کنند. در فضاهای سرد شده با سیستم‌های تهویه مطبوع مانند مراکز داده، این امر بار سیستم‌های خنک‌کننده را نیز کاهش می‌دهد و منجر به صرفه‌جویی ثانویه در مصرف انرژی می‌شود.

نتیجه‌گیری: فراتر از هزینه اولیه نگاه کنید

هنگام مشخص کردن یک ترانسفورماتور نوع خشک ، لازم است پروفایل بازده آن را در نظر بگیرید، نه فقط قیمت خرید اولیه آن. الگوی بار مصرفی تأسیسات خود را تحلیل کنید تا مشخص شود کاهش تلفات بدون بار یا تلفات تحت بار اهمیت بیشتری دارد. سرمایه‌گذاری در مدل‌های با بازده بالاتر، مانند ترانسفورمر هسته‌ای آمورف برای بارهای متغیر، اغلب باعث بازگشت سریع سرمایه از طریق کاهش قبض‌های انرژی می‌شود.

متخصصان در https://www.enweielectric.com/contact-us">انوی الکتریک می‌تواند به شما کمک کند تا تحلیل هزینه کل مالکیت را انجام دهید و با انتخاب اقتصادی‌ترین و پایدارترین ترانسفورماتور از نظر محیطی، بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید. دامنه محصولات ما از ترانسفورماتورهای پربازده را مرور کنید https://www.enweielectric.com/products/transformers/dry-type-transformers>ترانسفورماتورهای خشک</a> امروز.