炉トランスのプロバイダーとして、これらの特殊な変圧器の電力損失を正確に計算することの重要な重要性を理解しています。炉の変圧器は、高流と特定の電圧レベルを必要とするアーク炉や誘導炉などの工業用炉のユニークな電気的需要を満たすように設計されています。これらの変圧器の電力損失は、エネルギー効率に影響を与えるだけでなく、機器の全体的な性能と寿命にも影響します。このブログ投稿では、Furnace Transformersの電力損失を計算する方法に関するいくつかの重要な洞察を共有します。
炉トランスの電力損失の種類
計算方法を掘り下げる前に、炉トランスで発生するさまざまな種類の電力損失を理解することが不可欠です。電力損失には2つの主要なカテゴリがあります。NO-負荷損失と負荷損失。
いいえ - 負荷損失（鉄の損失）
いいえ - 鉄損失とも呼ばれる負荷損失は、変圧器が負荷を供給していない場合でも発生します。これらの損失は、主に変圧器のコアの磁気特性によるものです。鉄損失には2つの成分があります。ヒステリシス損失と渦 - 現在の損失です。
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ヒステリシス損失：ヒステリシスの損失は、トランスコアの磁場の反転によって引き起こされます。交互の電流が一次巻線を通過すると、コアの磁場は継続的に方向を変化させます。コア材料の磁気ドメインは、エネルギーを必要とする変化する磁場で自分自身を再整理する必要があります。このエネルギーは熱として消散し、ヒステリシスの損失をもたらします。ヒステリシス損失の式は以下によって与えられます。
[p_h = k_h f b_m^{n} v]
ここで、（p_h）はヒステリシス損失です。（k_h）はコア材料に依存する定数であり、（f）は交互の電流の頻度であり、（b_m）はコアの最大磁束密度、（n）はsteinmetz exponent（通常は1.5〜2.5）、（v）はコアの体積です。 -
Eddy-現在の損失：Eddy-電流損失は、変圧器コアの誘導電流（渦電流）によって引き起こされます。コアの磁場が変化すると、コア材料の循環電流を誘導します。これらの渦電流は、コアの抵抗を通過し、熱を発生させ、電力損失を引き起こします。 Eddyの式 - 現在の損失は次のとおりです。
[p_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
ここで、（p_e）は渦 - 電流損失、（k_e）はコア材料とその抵抗率に関連する定数であり、（t）はコアのラミネーションの厚さです。
合計番号負荷損失（（p_ {nl}））は、ヒステリシス損失と渦の合計です - 現在の損失：
[p_ {nl} = p_h + p_e]
負荷損失（銅損失）
銅損失とも呼ばれる負荷損失は、変圧器が負荷を供給しているときに発生します。これらの損失は、変圧器巻線の抵抗によるものです。電流が巻線を流れると、巻線の抵抗全体に電圧が低下し、式に応じて熱が放散されます（p = i^{2} r）。
負荷損失（（p_ {l}））は、次の式を使用して計算できます。
[p_ {l} = i_ {rms}^{2} r_ {eq}]
ここで、（i_ {rms}）は荷重電流のルート - 平均（rms）値であり、（r_ {eq}）は、一次または二次側のいずれかと呼ばれる変圧器巻線の同等の抵抗です。
電力損失の計算
炉トランスの総電力損失を計算するには、荷重損失と負荷損失の両方を考慮する必要があります。
ステップ1：NO-負荷損失を決定します
NO -LOAD損失は、通常、トランスのデータシートのトランスメーカーによって提供されます。ただし、データシートが使用できない場合は、上記の式を使用して荷重損失を推定できます。これらの式を使用するには、コア材料特性、電源の周波数、最大磁束密度、およびコアの体積を知る必要があります。
ステップ2：負荷損失を決定します
負荷損失を計算するには、最初に負荷電流を決定する必要があります。炉の変圧器の負荷電流は、炉の電力要件に依存します。たとえば、炉の電力定格の（p_ {炉}）と変圧器の二次側の電圧が（v_ {セカンダリ}）である場合、式（i_ {load}）は式（i_ {load} = \ frac {p_ {furnace}}} {v_ {v_ {asedive}）を使用して計算できます。
荷重電流が得られたら、変圧器巻線の同等の抵抗を見つける必要があります。同等の抵抗は、抵抗メーターを使用して測定したり、トランスメーカーから取得したりできます。次に、式（p_ {l} = i_ {load}^{2} r_ {eq}）を使用して負荷損失を計算できます。
ステップ3：総電力損失を計算します
炉トランスの総電力損失（（P_ {Total}））は、荷重損失と負荷損失の合計です。
[p_ {total} = p_ {nl}+p_ {l}]
電力損失に影響する要因
いくつかの要因は、炉トランスの電力損失に影響を与える可能性があります。
- 負荷レベル：トランスの負荷が増加すると、負荷損失は負荷電流の平方に比例して増加します。したがって、トランスをより高い負荷レベルで動作させると、より高い出力損失が発生します。
- 温度：変圧器巻線の抵抗は、温度とともに増加します。温度が上昇すると、負荷損失も増加します。さらに、高温はコアの磁気特性にも影響を及ぼし、荷重損失が増加します。
- 頻度：ヒステリシスの損失と渦の両方 - 電流の損失は、電源の頻度に直接比例します。周波数が高いほど、荷重損失が高くなります。
電力損失を計算することの重要性
炉トランスの電力損失を正確に計算することは、いくつかの理由で重要です。
- エネルギー効率：電力損失を理解することにより、トランスのエネルギー効率を改善するための措置を講じることができます。たとえば、荷重損失が低い変圧器を選択するか、負荷分布を最適化して負荷損失を減らすことができます。
- コスト削減：電力損失を減らすと、変圧器の寿命にわたって大幅なコスト削減につながる可能性があります。エネルギー消費量が少ないことは、電力料金の低下を意味し、産業事業の最終的なラインにプラスの影響を与える可能性があります。
- 機器の信頼性：高出力の損失は、変圧器を過熱させ、断熱性を損傷し、変圧器の寿命を減らすことができます。電力損失を計算して最小化することにより、変圧器の信頼性と寿命を改善できます。
結論
炉トランスの電力損失を計算することは、エネルギー効率、コスト削減、および機器の信頼性を確保するための複雑だが不可欠なタスクです。として炉トランスサプライヤー、私たちは、低電力損失を伴う高品質の変圧器を提供することに取り組んでいます。当社の専門家チームは、特定のアプリケーションに適したトランスを選択するのに役立ち、そのパフォーマンスを最適化するのに役立ちます。
あなたがaの市場にいる場合炉トランスまたは整流器トランス、お客様の要件に関する詳細な議論については、お問い合わせください。私たちの経験豊富な営業チームは、あなたのニーズと予算を満たすカスタマイズされたソリューションを喜んで提供します。
参照
- Stevenson Jr.、Wd
- 変圧器エンジニアリング：GK Dubeyによる設計、技術、診断。