بر خلاف از دست دادن مس، از دست دادن آهن ازتبدیل کنندههیچ ربطی به عواملی مانند سیم پیچ و اندازه جریان ندارد، همانطور که از نام آن پیداست، اتلاف آهن مربوط به آهن است که توسط هسته آهنی ایجاد می شود. اتلاف آهن ترانسفورماتور را "تلفات بی بار" نیز می نامند، زیرا در حالت بار کامل و بار صفر ترانسفورماتور وجود دارد و تلفات ثابت ترانسفورماتور است. اما در بار، با کاهش شدت میدان الکتریکی، تلفات توان کاهش می یابد.
تلفات آهن ترانسفورماتور را می توان به تلفات هیسترزیس و تلفات جریان گردابی تقسیم کرد.
از دست دادن هیسترزیس
اصل کار ترانسفورماتور بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی برای دستیابی به افزایش و کاهش ولتاژ و تغییرات جریان است و شار مغناطیسی در ترانسفورماتور بر روی هسته آهنی جریان دارد، هسته آهن دارای مقاومت مغناطیسی در برابر شار مغناطیسی است. همانطور که هادی در برابر جریان مقاومت دارد، گرما را نیز تولید می کند، به چنین اتلافی «افت هیسترزیس» می گویند.
از دست دادن جریان گردابی
هنگامی که سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور انرژی می گیرد، شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ در هسته جریان می یابد، زیرا خود هسته نیز یک رسانا است، در صفحه عمود بر خط نیروی مغناطیسی پتانسیل القایی ایجاد می کند، این پتانسیل یک حلقه بسته را تشکیل می دهد. بر روی سطح مقطع هسته و تولید جریان می کند، مانند یک گرداب، بنابراین به آن "گرداب" می گویند. تلفات ناشی از این جریان گردابی را «اتلاف جریان گردابی» می گویند. همچنین به این دلیل است که هسته آهنی جریان های گردابی ایجاد می کند که به یک قطعه نازک تبدیل می شود، زیرا هرچه مقاومت نازک تر باشد، جریان کمتر می شود.
عامل تأثیرگذار
1.ولتاژ و فرکانس کاری: تلفات آهن به ولتاژ و فرکانس کاری ترانسفورماتور مربوط می شود، زیرا این عوامل بر شدت میدان مغناطیسی و پسماند در هسته آهنی تأثیر می گذارد.
2. مواد هسته: خاصیت هیسترزیس مواد هسته بر اندازه اتلاف آهن تأثیر می گذارد. اگر مواد هسته به خوبی انتخاب نشود، افت هیسترزیس افزایش می یابد.
3.فرآیند ساخت: فرآیند ساخت ترانسفورماتور نیز تأثیر خاصی بر اتلاف آهن دارد. به عنوان مثال، روش لمینیت هسته آهن، عملیات عایق کاری و غیره بر اندازه اتلاف آهن تأثیر می گذارد.
حالت فرمول
1. تلفات آهن (واحد: kVA)=I² × (Rm + Ra)، I جریان نامی ترانسفورماتور، Rm تلفات هیسترزیس هسته آهنی و Ra از دست دادن مقاومت هسته آهنی است.
2. تلفات آهن (واحد: kVA)=Kf × (Bm)^2 × f، Kf یک ثابت است، Bm چگالی شار، و f فرکانس کاری ترانسفورماتور است.
روش کاهش
1. مواد هسته با کیفیت بالا را انتخاب کنید: مواد هسته ای را با افت هیسترزیس کوچک انتخاب کنید که می تواند اتلاف آهن ترانسفورماتور را کاهش دهد.
2.بهینه سازی فرآیند تولید: کاهش تلفات آهن با بهبود روش لایه بندی هسته آهن، عملیات عایق کاری و سایر فرآیندهای تولید.
3.طراحی معقول: در مرحله طراحی ترانسفورماتور، با بهینه سازی طراحی سازه و انتخاب پارامتر، تلفات آهن را کاهش دهید.
