Date d'envoi : 2024-09-30 14:39:24
La perte à vide d'un transformateur fait référence à la puissance active consommée par le transformateur lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est en circuit ouvert et que l'enroulement primaire applique la fréquence et la tension nominales. En d'autres termes, en l'absence de charge, le transformateur lui-même lors du fonctionnement de la perte. Les pertes à vide se composent principalement des pertes de fer et des pertes de courant à vide.
Lorsque le noyau du transformateur se trouve dans le champ électromagnétique alternatif, le matériau du noyau est soumis au courant de Foucault du flux magnétique alternatif et à l'effet d'hystérésis, ce qui entraîne une perte d'énergie. Cette partie de la perte est liée à la conception du transformateur, au niveau de tension et aux propriétés des matériaux, et est généralement inévitable.
lorsque le transformateur est à vide, bien qu'il n'y ait pas de charge, la bobine du transformateur continue de circuler, cette partie du courant générée par la perte de cuivre est appelée perte de courant à vide. Elle est liée à la résistance au courant continu de la bobine du transformateur et à la taille du courant.
Bien que les pertes à vide ne représentent généralement qu'un faible pourcentage des pertes totales, elles peuvent néanmoins affecter le rendement global du transformateur, en particulier lors d'un fonctionnement à long terme.
Une perte à vide du transformateur trop importante indique généralement qu'il y a des problèmes dans la conception ou l'exploitation, les principales raisons étant les suivantes :
Le matériau du noyau affecte directement les pertes par hystérésis et par courants de Foucault. Si le matériau du noyau utilisé, tel que la tôle d'acier au silicium, est de mauvaise qualité, les pertes par hystérésis et par courants de Foucault augmenteront, ce qui entraînera une hausse des pertes à vide.
La section transversale du noyau de fer, sa forme, la technologie de traitement et d'autres facteurs affectent la distribution du flux magnétique du transformateur. Si la conception n'est pas appropriée, le noyau de fer est facilement saturé, ce qui augmente les pertes.
La perte à vide est liée à la tension appliquée au côté primaire du transformateur. Lorsque la fluctuation de la tension est importante, la densité du flux magnétique dans le noyau de fer change, ce qui entraîne une augmentation des pertes de fer. Si la tension réelle est supérieure à la tension nominale, les pertes augmentent de manière exponentielle.
Dans le processus de traitement, une coupe imprécise, une mauvaise isolation entre les couches ou un mauvais contact des copeaux de fer augmentent la perte d'hystérésis et la perte par courants de Foucault.
Transformateur avec l'augmentation du temps de fonctionnement, la performance d'isolation et la perméabilité magnétique du noyau de fer peuvent diminuer, ce qui entraîne une augmentation de la perte à vide.
La perte à vide du transformateur se compose principalement de la perte de fer et de la perte de courant à vide, dont la perte de fer est la partie principale.
perte à vide = k × P × G
Parmi eux :
k : coefficient de perte à vide, dépendant de la conception et du processus de fabrication du transformateur ;
P : perte unitaire, généralement déterminée par les propriétés du matériau ;
G : poids du noyau de fer, en fonction du volume et du matériau du transformateur.
La perte de fer se compose principalement de la perte par hystérésis et de la perte par courants de Foucault, dont la formule est la suivante :
Parmi eux :
kn et kw : constants ;
f : la fréquence de la tension externe du transformateur ;
Bm : densité de flux maximale dans le noyau de fer ;
n : Constante de Shteinmetz, généralement de 2,5 à 3,5.
Cela signifie que la perte à vide est étroitement liée à la taille de la tension appliquée, à la fréquence et aux performances du matériau du noyau. Le maintien de la stabilité de la tension et la sélection de matériaux de haute qualité pour le noyau pendant le fonctionnement sont la clé du contrôle des pertes à vide.
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