Kerugian besi dan kerugian tembaga transformator

Setiap peralatan listrik akan mengalami kerugian selama pengoperasian jangka panjang, dan transformator daya tidak terkecuali. Kerugian transformator daya terutama dibagi menjadi kerugian tembaga dan kerugian besi.

Definisi dan Prinsip

Tembaga memainkan peran penting dalam transformator. Kawat tembaga biasanya digunakan dalam lilitan transformator. "Kerugian tembaga" dalam transformator adalah kerugian yang disebabkan oleh kawat tembaga. "Kerugian tembaga" transformator juga disebut kerugian beban. Yang disebut kerugian beban adalah kerugian variabel, yang bersifat variabel. Ketika transformator beroperasi di bawah beban, akan ada resistansi ketika arus melewati kawat, yang mengakibatkan kerugian resistansi. Menurut hukum Joule, resistansi ini akan menghasilkan panas Joule ketika arus mengalir melaluinya, dan semakin besar arus, semakin besar kerugian daya. Oleh karena itu, kerugian resistansi berbanding lurus dengan kuadrat arus dan tidak ada hubungannya dengan tegangan. Justru karena berubah dengan arus, kerugian tembaga (kerugian beban) adalah kerugian variabel, dan juga merupakan kerugian utama dalam pengoperasian transformator.

Faktor yang Mempengaruhi

Ukuran arus: Seperti yang disebutkan di atas, kerugian tembaga berbanding lurus dengan kuadrat arus, jadi ukuran arus adalah faktor kunci yang memengaruhi kerugian tembaga.
Resistansi lilitan: Resistansi lilitan secara langsung memengaruhi kerugian tembaga. Semakin besar resistansi, semakin tinggi kerugian tembaga. Jumlah lapisan kumparan: Semakin banyak lapisan kumparan, semakin panjang jalur arus untuk mengalir dalam lilitan, dan resistansi akan meningkat sesuai dengan itu, yang mengakibatkan peningkatan kerugian tembaga. Frekuensi switching: Pengaruh frekuensi switching pada kerugian tembaga transformator secara langsung terkait dengan parameter terdistribusi dan karakteristik beban transformator. Ketika karakteristik beban dan parameter terdistribusi bersifat induktif, kerugian tembaga menurun dengan peningkatan frekuensi switching; ketika bersifat kapasitif, kerugian tembaga meningkat dengan peningkatan frekuensi switching. Pengaruh suhu: Kerugian beban juga dipengaruhi oleh suhu transformator. Pada saat yang sama, fluks bocor yang disebabkan oleh arus beban akan menghasilkan kerugian arus eddy dalam lilitan dan kerugian sesat pada bagian logam di luar lilitan.

Metode Perhitungan

Ada dua rumus perhitungan
1. Rumus berdasarkan arus dan resistansi terukur:
Kerugian tembaga (satuan: kW) = I² × Rc × Δt
Di mana I adalah arus terukur transformator, Rc adalah resistansi konduktor tembaga, dan Δt adalah waktu pengoperasian transformator.
2. Rumus berdasarkan arus terukur dan resistansi tembaga total: Kerugian tembaga = I² × R
Di mana I mewakili arus terukur transformator, dan R mewakili resistansi tembaga total transformator. Resistansi tembaga total R transformator dapat dihitung dengan rumus berikut:

R = (R1 + R2) / 2
Di mana R1 mewakili resistansi tembaga primer transformator, dan R2 mewakili resistansi tembaga sekunder transformator.

Metode untuk mengurangi kerugian tembaga

Tingkatkan luas penampang lilitan transformator: kurangi resistansi konduktor, sehingga secara efektif mengurangi kerugian tembaga transformator. Gunakan bahan konduktor berkualitas tinggi: seperti foil tembaga atau foil aluminium untuk mengurangi resistansi lilitan. Kurangi waktu pengoperasian transformator tanpa beban: batasi proporsi waktu ketika transformator tanpa beban, yang kondusif untuk mengurangi kerugian tembaga transformator.