Pérdidas en el hierro y pérdidas en el cobre del transformador

Cualquier equipo eléctrico sufrirá pérdidas durante el funcionamiento a largo plazo, y los transformadores de potencia no son una excepción.

Definición y principio

El cobre juega un papel importante en los transformadores. Los cables de cobre se utilizan generalmente en los devanados de los transformadores.La "pérdida de cobre" del transformador también se llama pérdida de cargaLa llamada pérdida de carga es una pérdida variable, que es variable. Cuando el transformador está funcionando bajo carga, habrá resistencia cuando la corriente pasa por el cable,que produce pérdida de resistenciaSegún la ley de Joule, esta resistencia generará calor Joule cuando la corriente fluye a través de ella, y cuanto mayor sea la corriente, mayor será la pérdida de energía.la pérdida de resistencia es proporcional al cuadrado de la corriente y no tiene nada que ver con el voltajeEs precisamente porque cambia con la corriente que la pérdida de cobre (pérdida de carga) es una pérdida variable, y es también la pérdida principal en el funcionamiento del transformador.

Factores que influyen

Tamaño de corriente: Como se mencionó anteriormente, la pérdida de cobre es proporcional al cuadrado de la corriente, por lo que el tamaño de la corriente es el factor clave que afecta la pérdida de cobre.
Resistencia al enrollamiento: La resistencia del enrollamiento afecta directamente a la pérdida de cobre. Cuanto mayor sea la resistencia, mayor será la pérdida de cobre.Cuanto más larga sea la trayectoria para que la corriente fluya en el devanado, y la resistencia aumentará en consecuencia, lo que resulta en una mayor pérdida de cobre.El efecto del cambio de frecuencia en la pérdida de cobre del transformador está directamente relacionado con los parámetros distribuidos y las características de carga del transformadorCuando las características de carga y los parámetros distribuidos son inductivos, la pérdida de cobre disminuye con el aumento de la frecuencia de conmutación; cuando son capacitivos, la pérdida de cobre disminuye con el aumento de la frecuencia de conmutación.la pérdida de cobre aumenta con el aumento de la frecuencia de conmutación- Influencia de la temperatura: la pérdida de carga también se ve afectada por la temperatura del transformador.el flujo de fuga causado por la corriente de carga generará pérdida de corriente de redondo en el enrollamiento y pérdida perdida en la parte metálica fuera del enrollamiento.

Método de cálculo

Hay dos fórmulas de cálculo
1Formula basada en la corriente nominal y la resistencia:
Pérdida de cobre (unidad: kW) = I2 × Rc × Δt
Donde I es la corriente nominal del transformador, Rc la resistencia del conductor de cobre y Δt el tiempo de funcionamiento del transformador.
2Fórmula basada en la corriente nominal y la resistencia total del cobre: Pérdida de cobre = I2 × R
Donde I representa la corriente nominal del transformador, y R representa la resistencia total de cobre del transformador.La resistencia total de cobre R del transformador se puede calcular con la siguiente fórmula::

R = (R1 + R2) / 2
Donde R1 representa la resistencia primaria de cobre del transformador y R2 la resistencia secundaria de cobre del transformador.

Métodos para reducir la pérdida de cobre

Aumentar el área de la sección transversal del transformador: reducir la resistencia del conductor, reduciendo así efectivamente la pérdida de cobre del transformador.como papel de cobre o papel de aluminio para reducir la resistencia al enrollamiento- Reducir el tiempo de funcionamiento del transformador con carga ligera: limitar la proporción del tiempo en que el transformador está con carga ligera, lo que contribuye a reducir la pérdida de cobre del transformador.