Tout type d’équipement électrique subira des pertes lors d’un fonctionnement à long terme, ettransformateurs de puissancene font pas exception. Dans les pertes des transformateurs de puissance, elles sont principalement divisées en deux parties : les pertes de cuivre et les pertes de fer.
Perte de cuivre
Le cuivre joue un rôle important dans le transformateur, l'enroulement du transformateur utilise généralement des fils de cuivre, et la « perte de cuivre » dans le transformateur est la perte de fils de cuivre. La « perte de cuivre » du transformateur est également connue sous le nom de perte de charge, c'est-à-dire la perte variable, qui change. Lorsque le transformateur fonctionne sous charge, le courant aura une résistance à travers le fil, ce qui entraînera une perte de résistance. Selon la loi de Joule, le courant traversant cette résistance générera de la chaleur Joule, et plus le courant est élevé, plus la perte de puissance est importante. Ainsi, la perte de résistance est proportionnelle au carré du courant et est indépendante de la tension. C'est précisément parce qu'elle change avec la taille du courant que la perte de cuivre (perte de charge) est une perte variable, c'est aussi la principale perte dans le fonctionnement du transformateur.
Facteur d'influence
La taille actuelle:Comme mentionné ci-dessus, la perte de cuivre est proportionnelle au carré du courant, donc la taille du courant est un facteur clé affectant la perte de cuivre.
Résistance de l'enroulement :La résistance de l'enroulement affecte directement la perte de cuivre. Plus la résistance est élevée, plus la perte de cuivre est élevée.
Le nombre de couches de bobine : Plus le nombre de couches de bobine est élevé, plus le trajet du courant dans l'enroulement est long, la résistance augmentera en conséquence, ce qui entraînera une augmentation des pertes de cuivre.
Fréquence de commutation :L'effet de la fréquence de commutation sur la perte de cuivre du transformateur est directement lié aux paramètres de distribution du transformateur et aux caractéristiques de la charge. Lorsque les caractéristiques de charge et les paramètres de distribution sont inductifs, la perte de cuivre diminue avec l'augmentation de la fréquence de commutation. La perte de cuivre augmente avec l'augmentation de la fréquence de commutation lorsqu'ils sont tous deux capacitifs.
Effet de la température : La perte de charge est également affectée par la température du transformateur, tandis que le flux de fuite provoqué par le courant de charge produira une perte par courant de Foucault dans l'enroulement et une perte parasite dans la partie métallique à l'extérieur de l'enroulement.
Mode formule
1. perte de cuivre (unité : kW)=I² × Rc × Δt, I est le courant nominal du transformateur, Rc est la résistance du fil de cuivre et Δt est le temps de fonctionnement du transformateur.
2. perte de cuivre=I² × R, I est le courant nominal du transformateur, R est la résistance totale du cuivre du transformateur.
R=(R1 + R2) / 2, R1 est la résistance du cuivre côté primaire du transformateur et R2 est la résistance du cuivre côté secondaire du transformateur.
Méthodes de réduction des dommages causés par le cuivre
1. Augmentez la section transversale de l'enroulement du transformateur : réduisez la résistance du conducteur, réduisant ainsi efficacement la perte de cuivre du transformateur.
2.Utilisez des matériaux conducteurs de haute qualité tels que des feuilles de cuivre ou d’aluminium pour réduire la résistance de l’enroulement.
3.Réduction du temps de fonctionnement à faible charge du transformateur : limiter la proportion du temps de fonctionnement à faible charge du transformateur est propice à réduire la perte de cuivre du transformateur.
