Tổn thất thành phần từ
Tổn thất thành phần từ chủ yếu là tổn thất sắt và tổn thất đồng. Mối quan hệ giữa tổn thất đồng, tổn thất sắt và tải của thành phần từ được thể hiện trong hình 1.
Hình 1. Mối quan hệ giữa tổn thất đồng, tổn thất sắt và tải của các thành phần từ tính.
Tổn thất sắt là tổn thất cố định, chủ yếu là tổn thất dòng điện xoáy và tổn thất trễ từ, là tổn thất chắc chắn sẽ xảy ra trong mạch từ của máy biến áp; trong khi tổn thất sắt tỷ lệ thuận với bình phương điện áp, nhưng điện áp làm việc của máy biến áp không thay đổi nhiều và sẽ không thay đổi theo tải. Và sự thay đổi, tổn thất công suất là cố định, do đó tổn thất sắt là tổn thất cố định.
Tổn thất đồng là tổn thất biến đổi, chẳng hạn như công thức tổn thất đồng, tổn thất đồng sẽ thay đổi theo dòng điện và thời gian tải, và tổn thất đồng tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện và tải.
• t là thời gian dòng điện chạy qua dây tính bằng giây
• I là cường độ dòng điện chạy qua dây tính bằng ampe
• R là điện trở của dây tính bằng ôm
• Tính toán tổn thất đồng tính bằng watt
Tổn thất đồng là gì?
Các thành phần chính của linh kiện từ tính là dây đồng và lõi sắt, dây đồng có điện trở; tiết diện dây đồng càng lớn thì giá trị điện trở càng nhỏ, dòng điện có thể chạy qua càng lớn, khoảng cách của dây đồng càng xa. , giá trị điện trở càng lớn thì tổn thất càng lớn; do đó, tổn thất phát sinh khi dòng điện chạy qua điện trở sẽ được chuyển thành năng lượng nhiệt, và tổn thất này được gọi là “tổn thất đồng”.
Tổn thất đồng chủ yếu được xác định bởi kích thước của dòng điện tải và tần số hoạt động. Nếu dòng điện có tần số cao, tổn thất đồng sẽ bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng lân cận và hiệu ứng bề mặt.
Do đó, kích thước của tổn thất đồng thực sự được xác định bởi kích thước của tải, hệ số công suất và tần số hoạt động để quyết định.
Sự khác nhau giữa Isat và Irms là gì?
Isat ( Dòng điện bão hòa)
Dòng điện định mức theo tốc độ thay đổi của giá trị độ tự cảm được gọi là dòng điện bão hòa. Dòng điện bão hòa là dòng điện định mức với giá trị độ tự cảm giảm làm chỉ số. Sự gia tăng của dòng điện sóng dẫn đến điều khiển IC không ổn định. Nhìn chung, dòng điện bão hòa lấy giá trị độ tự cảm giảm 20-30%. Có thể sử dụng chồng chập DC để đánh giá sự suy giảm của giá trị độ tự cảm với dòng điện bão hòa.
Irms (Dòng điện tăng nhiệt độ)
Chỉ ứng dụng của các sản phẩm thành phần từ tính, sự thay đổi của dòng điện định mức theo nhiệt độ, được gọi là dòng điện tăng nhiệt độ, khi thành phần từ tính được chồng chập với DC, nhiệt độ bề mặt đạt đến một nhiệt độ nhất định và tăng lên 20、40 hoặc 60 độ dòng điện, Sẽ có các định nghĩa khác nhau về sự gia tăng nhiệt độ do các cân nhắc khác nhau trong môi trường thiết kế.
Không có tiêu chuẩn thống nhất nào cho Isat và Irms trong ngành.
Mặt thiết kế có thể tham khảo các thông số của Isat và Irms để xác định xem bộ phận có đáp ứng các yêu cầu thiết kế hay không.
Hiệu ứng bề mặt
Hiệu ứng bề mặt còn được gọi là hiệu ứng da. Khi dây dẫn bằng đồng có trường điện từ xoay chiều hoặc xoay chiều, sự phân bố dòng điện của dây dẫn bằng đồng không đồng đều, do đó dòng điện tập trung trên bề mặt da của dây dẫn bằng đồng, dẫn đến mật độ dòng điện lớn trên bề mặt dây dẫn và dòng điện nhỏ ở tâm của dây dẫn bằng đồng.
Hiện tượng này làm tăng điện trở và tổn thất điện năng của dây dẫn, được gọi là hiệu ứng bề mặt; và tần số dòng điện càng cao, hiệu ứng bề mặt càng rõ ràng.
Sử dụng dây nhiều sợi nhỏ hơn để cải thiện hiệu suất sử dụng của dây dẫn đồng để giải quyết vấn đề hiệu ứng bề mặt, chẳng hạn như sơ đồ hiệu ứng bề mặt của dây nhiều sợi 36 sợi và dây lõi đơn.
Sơ đồ hiệu ứng bề mặt
Công thức đơn giản cho độ sâu của dòng vỏ
Độ sâu của dòng vỏ δ = 503 * sqrt (ρ / f μr)
• Điện trở suất của dây dẫn ρ (Ω-m)
• Độ từ thẩm tương đối của dây dẫn μr
• f là tần số tính bằng Hz
• sqrt ( ) là căn bậc hai
*Đặt giá trị độ thấm xấp xỉ của bạc, đồng, vàng, nhôm, kẽm, thiếc và chì thành 1,0.
Mật độ dòng điện
Lượng dòng điện phân bố trên tiết diện của dây dẫn được gọi là mật độ dòng điện, đơn vị là A/m².
Mật độ càng cao thì dòng điện càng mạnh.
Mật độ dòng điện J = I / S ， I = JS
Mật độ dòng điện bằng dòng điện chia cho diện tích mặt cắt ngang của dây, tức là dòng điện bằng tích của mật độ dòng điện và diện tích mặt cắt ngang của dây.
Do đó, diện tích mặt cắt ngang của dây tỷ lệ thuận với dòng điện, diện tích mặt cắt ngang của dây càng lớn thì dòng điện càng lớn.
Các vật liệu khác nhau có các giá trị mật độ dòng điện khác nhau. Ví dụ, mật độ dòng điện của dây đồng có thể cao hơn dây nhôm. Đồng thời, khi diện tích mặt cắt ngang của dây lớn hơn, giá trị mật độ dòng điện cũng nhỏ hơn do ảnh hưởng của các yếu tố tản nhiệt và hiệu ứng bề mặt.
