Existen requisitos técnicos correspondentes para diferentes tipos de transformadores, que se poden expresar mediante parámetros técnicos correspondentes. Por exemplo, os principais parámetros técnicos dun transformador de potencia inclúen: potencia nominal, tensión nominal e relación de tensión, frecuencia nominal, grao de temperatura de traballo, aumento de temperatura, taxa de regulación de tensión, rendemento de illamento e resistencia á humidade. Para os transformadores de baixa frecuencia xerais, os principais parámetros técnicos son: relación de transformación, características de frecuencia, distorsión non lineal, blindaxe magnética e blindaxe electrostática, eficiencia, etc.
Os principais parámetros dun transformador inclúen a relación de tensión, as características de frecuencia, a potencia nominal e a eficiencia.
(1)Relación de tensión
A relación entre a relación de tensión n do transformador e as espiras e a tensión dos enrolamentos primario e secundario é a seguinte: n=V1/V2=N1/N2 onde N1 é o enrolamento primario do transformador, N2 é o enrolamento secundario, V1 é a tensión en ambos os extremos do enrolamento primario e V2 é a tensión en ambos os extremos do enrolamento secundario. A relación de tensión n do transformador elevador é menor que 1, a relación de tensión n do transformador reductor é maior que 1 e a relación de tensión do transformador de illamento é igual a 1.
(2)Potencia nominal P Este parámetro úsase xeralmente para transformadores de potencia. Refírese á potencia de saída cando o transformador de potencia pode funcionar durante un longo período de tempo sen superar a temperatura especificada baixo a frecuencia e tensión de traballo especificadas. A potencia nominal do transformador está relacionada coa área da sección do núcleo de ferro, o diámetro do arame esmaltado, etc. O transformador ten unha gran área de sección do núcleo de ferro, un diámetro de arame esmaltado groso e unha gran potencia de saída.
(3)Característica de frecuencia A característica de frecuencia refírese a que o transformador ten un determinado rango de frecuencia de funcionamento e que os transformadores con diferentes rangos de frecuencia de funcionamento non se poden intercambiar. Cando o transformador funciona fóra do seu rango de frecuencia, a temperatura aumentará ou o transformador non funcionará normalmente.
(4)A eficiencia refírese á relación entre a potencia de saída e a potencia de entrada do transformador a unha carga nominal. Este valor é proporcional á potencia de saída do transformador, é dicir, canto maior sexa a potencia de saída do transformador, maior será a eficiencia; canto menor sexa a potencia de saída do transformador, menor será a eficiencia. O valor de eficiencia do transformador xeralmente está entre o 60 % e o 100 %.
A potencia nominal, a relación entre a potencia de saída e a potencia de entrada do transformador chámase eficiencia do transformador, é dicir,
η= x100%
Ondeη é a eficiencia do transformador; P1 é a potencia de entrada e P2 é a potencia de saída.
Cando a potencia de saída P2 do transformador é igual á potencia de entrada P1, a eficienciaη Igual ao 100 %, o transformador non producirá ningunha perda. Pero, de feito, non existe tal transformador. Cando o transformador transmite enerxía eléctrica, sempre produce perdas, que inclúen principalmente a perda de cobre e a perda de ferro.
A perda de cobre refírese á perda causada pola resistencia da bobina do transformador. Cando a corrente se quenta a través da resistencia da bobina, parte da enerxía eléctrica converterase en enerxía térmica e pérdese. Como a bobina xeralmente está enrolada por fío de cobre illado, isto chámase perda de cobre.
A perda de ferro dun transformador inclúe dous aspectos. Un é a perda por histérese. Cando a corrente alterna pasa polo transformador, a dirección e o tamaño da liña de forza magnética que atravesa a lámina de aceiro ao silicio do transformador cambian en consecuencia, facendo que as moléculas do interior da lámina de aceiro ao silicio se rocen entre si e liberen enerxía térmica, perdendo así parte da enerxía eléctrica, o que se denomina perda por histérese. O outro é a perda por correntes de Foucault, cando o transformador está en funcionamento. Hai unha liña de forza magnética que atravesa o núcleo de ferro e a corrente inducida xérase no plano perpendicular á liña de forza magnética. Dado que esta corrente forma un bucle pechado e circula en forma de remolino, chámase corrente de Foucault. A existencia de correntes de Foucault fai que o núcleo de ferro se quente e consuma enerxía, o que se denomina perda por correntes de Foucault.
A eficiencia do transformador está estreitamente relacionada co nivel de potencia do transformador. Xeralmente, canto maior sexa a potencia, menores serán a perda e a potencia de saída, e maior será a eficiencia. Pola contra, canto menor sexa a potencia, menor será a eficiencia.
Data de publicación: 07-12-2022
