«Descubre cómo optimizar la eficiencia de tu transformador y maximizar su rendimiento. En este artículo te presentamos los pasos clave para lograr una mayor eficiencia energética y reducir costos. ¡No te lo pierdas!»
El transformador es un enlace vital entre la carga y el suministro. La eficiencia del transformador. es muy importante en vista del ahorro de energía. El transformador suministra la potencia requerida a la carga en el voltaje especificado. Las diversas cargas están conectadas al transformador y la carga en el transformador varía según las horas de funcionamiento de las diferentes cargas conectadas al secundario del transformador.La eficiencia del transformador. varía cuando la carga en el transformador aumenta o disminuye.
En condiciones de descarga, el transformador solo consume corriente de magnetización y la corriente que representa la pérdida del núcleo. La corriente primaria y secundaria aumenta con el aumento de la carga en el secundario del transformador. La potencia de salida del transformador no puede ser igual a la potencia de entrada debido a las pérdidas en el núcleo sin carga y la pérdida de cobre. Cierta cantidad de energía eléctrica se pierde en forma de calor. Cuanto mayores sean las pérdidas, menor será la eficiencia del transformador.
La eficiencia del transformador se define como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada en cualquier carga.
Eficiencia η = Potencia de salida / Potencia de entrada
= (Pérdidas de potencia de entrada)/ Potencia de entrada
Eficiencia η = (1- Pérdidas)/Potencia de entrada
La eficiencia del transformador se puede expresar en términos de potencia de salida y pérdidas.
Eficiencia η = potencia de salida/(potencia de salida+pérdidas)
Eficiencia η se puede expresar en porcentaje como
Eficiencia η = (Potencia de salida / Potencia de entrada) x 100 %
Se requiere calcular las pérdidas que tienen lugar en un transformador a cargas dadas para determinar la eficiencia del transformador. Las siguientes pérdidas ocurren en un transformador.
1. Sin pérdidas de carga
2. Pérdida de cobre primario
3. Pérdida secundaria de cobre
4. Pérdida perdida
5. Pérdida dieléctrica
Contenido
Sin carga o pérdida de hierro/núcleo:
Ninguna pérdida de carga se puede clasificar en: Pérdida por corriente de Foucault y pérdida por histéresis.
La pérdida de corriente de Foucault ocurre debido al voltaje inducido en las partes de acero y la corriente de Foucault comienza a fluir en las partes de acero del núcleo. La pérdida de corriente de Foucault es la pérdida de potencia que ocurre en la laminación. La pérdida por corrientes de Foucault se puede expresar mediante la siguiente expresión matemática.
t es el espesor de la laminación. La pérdida por corrientes de Foucault se puede reducir mediante el uso de laminación delgada.
La pérdida por histéresis ocurre debido a la magnetización cíclica de los dipolos. La energía requerida para alinear los dipolos en el núcleo se disipa como energía térmica. La pérdida por histéresis se puede expresar como;
La pérdida total del núcleo es la suma de la pérdida por corrientes de Foucault más la pérdida por histéresis. La pérdida en el núcleo se puede calcular mediante la prueba de circuito abierto del transformador.
Pérdidas de carga o pérdidas de cobre primarias y secundarias:
La pérdida de cobre en el transformador depende de la carga y la pérdida aumenta con una mayor carga en el transformador. La pérdida de cobre primaria y secundaria se produce debido al flujo de corriente eléctrica en el devanado. La pérdida de calor (I^2 x R) tiene lugar en el devanado porque el devanado tiene cierta resistencia. La pérdida total de cobre es ;
Pc = yo2pag xRpag + yo2s xRs Pc = yo2mi Rmi
Dónde,
Re = resistencia total del primario y secundario
Ie = suma de la corriente primaria y secundaria
La pérdida de cobre se obtiene mediante prueba de cortocircuito.
La resistencia debe corregirse para la temperatura de funcionamiento del transformador. La temperatura de la resistencia del devanado debe corregirse por 75 ºC La resistencia corregida a 75 °C es;
[(235 +75)/(235+ ambient temp)] x Resistencia a temperatura ambiente. temperatura
Pérdida perdida:
La pérdida por dispersión se produce debido a la fuga de flujo en el transformador. Cuando el transformador está a plena carga, una parte del flujo se vincula a las otras partes del transformador.
Pérdida dieléctrica:
La pérdida dieléctrica ocurre en el aislamiento del transformador. La pérdida se puede obtener por tanprueba δ.
Cálculo de la eficiencia del transformador:
La mayor pérdida en el transformador es la pérdida de cobre y la pérdida del núcleo. La pérdida del núcleo depende del voltaje y la frecuencia; la pérdida permanece más o menos constante para el voltaje y la frecuencia constantes. La pérdida del núcleo también se conoce como pérdida constante. Es independiente de la carga y la pérdida del núcleo es bastante constante para una carga del 0-100 % en el transformador.
La pérdida de cobre del transformador depende de la carga del transformador y aumenta a medida que aumenta la carga del transformador. La pérdida de cobre se conoce como pérdida variable.
Deje que la clasificación de KVA del transformador sea S. El porcentaje de carga en el transformador es x % de la clasificación de KVA a plena carga del transformador y el factor de potencia es Porqueθ2.
La potencia de salida del transformador.
Po = X SPorqueθ2
La pérdida de cobre en el transformador.
PC = X2 PAGmanguito Dónde, PAGmanguito – Pérdida de cobre a plena carga
Eficiencia η = potencia de salida/(potencia de salida+pérdidas)
η = x S Porqueθ2 /(X SPorqueθ2 +Pi+ X2 PAGmanguito)
Condición de máxima eficiencia:
La pérdida de cobre es una pérdida variable. La máxima eficiencia del transformador ocurre cuando la pérdida variable es igual a la pérdida constante.
X2PAGmanguito = Pi x= √ (Pi / PAGmanguito )
Poner valor de la pérdida de cobre (Pc)
η = x S Porqueθ2 /(X SPorqueθ2 +Pi+ X2 PAGmanguito)
η(Máx.) = x S Porqueθ2 /(X SPorqueθ2 +2Pi)
La máxima eficiencia del transformador se obtiene cuando la pérdida en el núcleo es igual a la pérdida en el cobre.
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