Wat zijn de verliezen van de transformator?

De magnetische flux van de primaire transformatorspoel en de secundaire spoel zijn hetzelfde. Maar in feite gaat de overdracht van het magnetisch veld gepaard met verlies, dat ruwweg kan worden onderverdeeld in de volgende situaties:

1.Eddy huidig verlies

2.Hysterese verlies

3.Magnetic lekkageverlies

> Eddy Huidige Verliezen

Faraday zei dat een veranderend magnetisch veld elektriciteit kan opwekken, en Lenz zei dat dit soort elektriciteit de verandering van het magnetische veld, dat Emf terug wordt genoemd, zal belemmeren.

De magnetische kern van de transformator bevindt zich in een veranderend magnetisch veld en er wordt ook elektriciteit op opgewekt, die veel kleine wervelstromen laat zien. Dit fenomeen wordt het wervelstroomeffect (Eddy Current) genoemd.

Figuur 1-Eddy Current fenomeen (Eddy Current)

Wervelstroom is nuttig in sommige situaties, bijvoorbeeld, inductiekookplaten voor huishoudelijke apparaten zijn gebaseerd op het principe van wervelstroom om voedsel te verwarmen. Maar het zal verlies in de transformator veroorzaken.

Om het wervelstroomprobleem op te lossen, zijn er twee ideeën:

Ontleed de grote magnetische kern in een groot aantal kleine magnetische kernen, zoals gelamineerd, poeder, enz.;

Gebruik materialen met een hoge weerstand, zoals ferrietkeramiek, siliciumstaal en andere materialen;

1. Lamineren

Voor de kernen van het type "口" of "ー" in de transformator zijn ze geen enkele cilinder, maar bestaan ze uit vele lagen magnetische chips. Er is isolatie tussen de magnetische chip en de magnetische chip, waardoor de wervelstroom alleen in een zeer smal gebied kan worden gegenereerd (het gebied staat loodrecht op het magnetisch veld). Omdat de grootte van de wervelstroom evenredig is met het gebied, kan dit de wervelstroom sterk verminderen. En hoe dunner de magnetische chip, hoe beter het effect.

Figuur 2-Transformer core monomeer (links) vs. gelamineerd (rechts), waarbij B het magnetisch veld vertegenwoordigt en rood de wervelstroom

Figuur 3-De gelamineerde kern van de transformator (">/"E+I" lettertype)

2. Ferriet

Ferriet is een keramisch materiaal met ijzeroxide als hoofdbestanddeel. De meeste ferrieten zijn magnetische materialen die worden gebruikt om permanente magneten (harde ferrieten) en transformatoren (zachte ferrieten) kernen te maken. De hoge weerstand van ferriet zelf kan het fenomeen wervelstroom verminderen.

二 Hysterese Verliezen

De zogenaamde hysterese betekent dat de magnetisatie van een stof niet alleen afhangt van het externe magnetische veld "op dat moment", maar ook van het resultaat van "vóór" magnetisatie. Dat wil doen, zodra het gemagnetiseerd is, zal het magnetisme blijven bestaan. Om te demagnetiseren, is het noodzakelijk om een magnetisch veld in de tegenovergestelde richting toe te passen.

We kunnen de aanwijzingen zien van de B-H curve:

Het symbool B verwijst naar de magnetische fluxdichtheid (Magnetic Flux Density), die in China ook wordt vertaald als magnetische inductie-intensiteit. Ik denk dat de eerste nauwkeuriger is;

Het symbool H verwijst naar de magnetische veldsterkte (Magnetiserende Kracht), de magnetomotieve kracht per lengte-eenheid (hierboven beschreven), die kan worden begrepen als evenredig met de stroom die door de spoel gaat;

Figuur 5-B-H curve

Het evolutieproces is:

De oorsprong (a) van de coördinatenas geeft aan dat het materiaal niet gemagnetiseerd is, en dan wordt een positieve stroom naar de spoel ingevoerd (de H-as is positief), het materiaal toont magnetisme en de magnetische flux is positief (rode stippellijn);

Wanneer de stroom tot op zekere hoogte toeneemt, neemt de magnetische flux langzaam toe en komt in de magnetische verzadigingstoestand (b);

Als de stroom stopt, kan de stof nog steeds magnetisme vertonen (c);

Het magnetisme verdwijnt alleen door het toepassen van een omgekeerde stroom (d).

In de transformator wordt de magnetische kern herhaaldelijk gemagnetiseerd door wisselstroom. We hopen dat de magnetische hysterese van de magnetische kern zo klein mogelijk is, anders wordt er meer energie verspild aan het overwinnen van de hysterese.

> Lekkage Magnetische Flux

Hoewel de magnetische kern een hoge magnetische permeabiliteit heeft, is er altijd een magnetische flux die zich niet voortplant langs de magnetische kern en ze lekken naar buiten, wat magnetische lekkage wordt genoemd.

Figuur 7-Lekkage flux

Magnetische lekkage neemt niet deel aan de magnetische koppelingsenergieoverdracht tussen de primaire spoel en de secundaire spoel. Ze zijn als inductoren, in serie verbonden in een circuit. Inductie werkt als een impedantie en produceert een spanningsval, dus de werkelijke spanning op de transformator zal kleiner zijn:

Figuur 8-Transformatorequivalentcircuit (vereenvoudigde reeks inductoren)

Samengevat hebben we het verliesfenomeen op de transformator uitgelegd. Wanneer de secundaire spoel open is, zal een kleine stroom door de primaire spoel gaan. Een deel van deze stroom is de magnetiserende stroom (Magnetiserende Stroom), en het andere deel is de stroom veroorzaakt door het verlies (Core Loss Current). De som van de twee wordt de excitatiestroom (Spannende Stroom) genoemd.

Voor meer informatie kunt u contact met ons opnemen viasales@xfullstar.com