변압기의 종류에 따라 요구되는 기술적 요구사항이 다르며, 이는 해당 기술 매개변수로 표현될 수 있습니다. 예를 들어, 전력 변압기의 주요 기술 매개변수에는 정격 출력, 정격 전압 및 전압비, 정격 주파수, 작동 온도 등급, 온도 상승, 전압 변동률, 절연 성능 및 내습성이 포함됩니다. 일반적인 저주파 변압기의 주요 기술 매개변수는 변환비, 주파수 특성, 비선형 왜곡, 자기 차폐 및 정전기 차폐, 효율 등입니다.
변압기의 주요 매개변수에는 전압비, 주파수 특성, 정격 출력 및 효율이 포함됩니다.
(1)전압 비율
변압기의 전압비 n과 1차 및 2차 권선의 권선 수 및 전압 사이의 관계는 다음과 같습니다. n=V1/V2=N1/N2 여기서 N1은 변압기의 1차 권선, N2는 2차 권선, V1은 1차 권선 양단의 전압, V2는 2차 권선 양단의 전압입니다. 승압 변압기의 전압비 n은 1보다 작고, 강압 변압기의 전압비 n은 1보다 크며, 절연 변압기의 전압비는 1입니다.
(2)정격 출력 P는 일반적으로 전력 변압기에 사용되는 매개변수입니다. 이는 변압기가 지정된 작동 주파수 및 전압 조건에서 지정된 온도를 초과하지 않고 장시간 작동할 수 있을 때의 출력 전력을 의미합니다. 변압기의 정격 출력은 철심의 단면적, 에나멜선의 직경 등과 관련이 있습니다. 변압기의 철심 단면적이 크고 에나멜선의 직경이 굵을수록 출력 전력이 커집니다.
(3)주파수 특성이란 변압기가 특정 동작 주파수 범위를 가지며, 동작 주파수 범위가 다른 변압기는 서로 바꿔 사용할 수 없다는 것을 의미합니다. 변압기가 지정된 주파수 범위를 벗어나 작동할 경우 온도가 상승하거나 변압기가 정상적으로 작동하지 않을 수 있습니다.
(4)효율은 정격 부하에서 변압기의 출력 전력과 입력 전력의 비율을 나타냅니다. 이 값은 변압기의 출력 전력에 비례하므로, 변압기의 출력 전력이 클수록 효율이 높아지고, 출력 전력이 작을수록 효율이 낮아집니다. 변압기의 효율은 일반적으로 60%에서 100% 사이입니다.
정격 출력에서 변압기의 출력 전력과 입력 전력의 비율을 변압기 효율이라고 하며, 이는 다음과 같습니다.
η= 100%
어디η 변압기의 효율을 나타내는 값입니다. 여기서 P1은 입력 전력이고 P2는 출력 전력입니다.
변압기의 출력 전력 P2가 입력 전력 P1과 같을 때 효율은 다음과 같습니다.η 변압기 효율이 100%라면 손실이 전혀 발생하지 않겠지만, 실제로 그런 변압기는 없습니다. 변압기가 전력을 전송할 때는 항상 손실이 발생하는데, 주요 손실은 동손과 철손입니다.
구리 손실은 변압기 코일의 저항으로 인해 발생하는 손실을 말합니다. 전류가 코일 저항을 통해 흐르면서 열이 발생하고, 전기 에너지의 일부가 열 에너지로 변환되어 손실됩니다. 코일은 일반적으로 절연된 구리선으로 감겨 있기 때문에 이를 구리 손실이라고 합니다.
변압기의 철손은 두 가지 측면으로 구성됩니다. 하나는 히스테리시스 손실입니다. 교류 전류가 변압기를 통과할 때, 변압기의 실리콘 강판을 통과하는 자기력선의 방향과 크기가 그에 따라 변합니다. 이로 인해 실리콘 강판 내부의 분자들이 서로 마찰하면서 열에너지가 발생하고, 전기 에너지의 일부가 손실되는데, 이를 히스테리시스 손실이라고 합니다. 다른 하나는 와전류 손실입니다. 변압기가 작동 중일 때, 철심을 통과하는 자기력선에 수직인 평면에 유도 전류가 발생합니다. 이 전류는 닫힌 고리를 형성하여 소용돌이 모양으로 순환하기 때문에 와전류라고 합니다. 와전류의 존재는 철심을 가열하고 에너지를 소모하게 하는데, 이를 와전류 손실이라고 합니다.
변압기의 효율은 변압기의 전력량과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적으로 전력량이 클수록 손실과 출력 전력이 작아지고 효율이 높아집니다. 반대로 전력량이 작을수록 효율은 낮아집니다.
게시 시간: 2022년 12월 7일
