퍼니스 변압기를 제공하는 사람으로서, 나는이 특수 변압기에서 전력 손실을 정확하게 계산하는 것이 중요하다는 것을 이해합니다. 용광로 변압기는 높은 전류 및 특정 전압 레벨이 필요한 아크 퍼니스 및 유도 용광로와 같은 산업 용광로의 고유 한 전기 요구를 충족하도록 설계되었습니다. 이 변압기의 전력 손실은 에너지 효율에 영향을 줄뿐만 아니라 장비의 전반적인 성능과 수명에도 영향을 미칩니다. 이 블로그 게시물에서는 퍼니스 변압기의 전력 손실을 계산하는 방법에 대한 주요 통찰력을 공유 할 것입니다.
용광로 변압기의 전력 손실 유형
계산 방법을 탐구하기 전에 퍼니스 변압기에서 발생하는 다양한 유형의 전력 손실을 이해하는 것이 필수적입니다. 전력 손실의 두 가지 주요 범주가 있습니다 : 아니오 - 하중 손실 및 부하 손실.
아니오 - 하중 손실 (철 손실)
아니오 - 철 손실이라고도하는 하중 손실은 변압기가 부하를 공급하지 않더라도 발생합니다. 이러한 손실은 주로 변압기 코어의 자기 특성에 기인합니다. 철 손실의 두 가지 구성 요소는 히스테리시스 손실과 에디 - 전류 손실이 있습니다.
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히스테리시스 손실: 히스테리시스 손실은 변압기 코어에서 자기장의 역전에 의해 야기된다. 교류가 1 차 권선을 통과함에 따라 코어의 자기장은 방향을 지속적으로 바꿉니다. 코어 재료의 자기 도메인은 에너지가 필요한 변화하는 자기장과 스스로 정렬해야합니다. 이 에너지는 열로 소실되어 히스테리시스 손실이 발생합니다. 히스테리시스 손실에 대한 공식은 다음과 같습니다.
[P_H = K_H F B_M^{N} V]
(p_h)는 히스테리시스 손실, (k_h)는 코어 재료에 의존하는 일정하고, (f)는 교류의 주파수, (b_m)은 코어의 최대 자기 플럭스 밀도, (n)은 스티 인 메츠 지출 (일반적으로 1.5와 2.5)이고 (v)는 코어의 부피이다. -
에디 - 현재 손실: 에디 - 전류 손실은 변압기 코어의 유도 전류 (에디 전류)로 인해 발생합니다. 코어의 자기장이 변할 때 코어 재료의 순환 전류를 유도합니다. 이러한 와상 전류는 코어의 저항을 통해 흐르고 열을 발생시키고 전력 손실을 유발합니다. 에디에 대한 공식 - 전류 손실은 다음과 같습니다.
[p_e = k_e f^{2} b_m^{2} t^{2} v]
여기서 (p_e)은 와상 - 전류 손실, (k_e)은 코어 재료와 관련된 일정하고 저항은 코어에서 라미네이션의 두께이다.
총 No- 부하 손실 ((p_ {nl})는 히스테리시스 손실 및 와상 - 전류 손실의 합입니다.
[p_ {nl} = p_h + p_e]
부하 손실 (구리 손실)
구리 손실이라고도하는 하중 손실은 변압기가 하중을 공급할 때 발생합니다. 이러한 손실은 변압기 권선의 저항 때문입니다. 와인딩을 통해 전류가 흐르면 권선의 저항에 걸쳐 전압이 떨어지고 공식에 따라 열로 전력이 소실됩니다 (p = i^{2} r).
하중 손실 ((p_ {l}))는 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
[p_ {l} = i_ {rms}^{2} r_ {eq}]
여기서 (i_ {rms})는 부하 전류의 루트 -MEVE -SQUARE (RMS) 값이며 (r_ {eq})는 1 차 또는 2 차 측면에 언급 된 변압기 권선의 동등한 저항입니다.
전력 손실 계산
퍼니스 변압기의 총 전력 손실을 계산하려면 부하 손실 및 하중 손실을 모두 고려해야합니다.
1 단계 : NO- 부하 손실을 결정하십시오
NO- 부하 손실은 일반적으로 변압기 데이터 시트의 변압기 제조업체에서 제공합니다. 그러나 데이터 시트를 사용할 수없는 경우 위에서 언급 한 공식을 사용하여 NO- 부하 손실을 추정 할 수 있습니다. 이러한 공식을 사용하려면 핵심 재료 특성, 전원 공급 주파수, 최대 자기 플럭스 밀도 및 코어의 부피를 알아야합니다.
2 단계 : 부하 손실을 결정합니다
하중 손실을 계산하려면 먼저 부하 전류를 결정해야합니다. 퍼니스 변압기의 하중 전류는 용광로의 전력 요구 사항에 따라 다릅니다. 예를 들어, 용광로의 전력 등급이 (p_ {furnace})이고 변압기의 보조 측면의 전압이 (v_ {secondary}) 인 경우 (v_ {secondary}) (v_ {secondary}), 하중 전류 (i_ {load})는 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다 (i_ {load} = \ frac {p_ {furnace}}}} vesive}}).
하중 전류가 있으면 변압기 권선의 동등한 저항을 찾아야합니다. 등가 저항은 저항 미터를 사용하여 측정하거나 변압기 제조업체로부터 얻을 수 있습니다. 그런 다음 공식 (p_ {l} = i_ {load}^{2} r_ {eq})을 사용하여 하중 손실을 계산할 수 있습니다.
3 단계 : 총 전력 손실을 계산합니다
퍼니스 변압기의 총 전력 손실 ((P_ {Total}))는 NO- 하중 손실 및 하중 손실의 합입니다.
[p_ {Total} = p_ {nl}+p_ {l}]
전력 손실에 영향을 미치는 요인
퍼니스 변압기의 전력 손실에 영향을 줄 수있는 몇 가지 요인이 있습니다.
- 로드 레벨: 변압기의 하중이 증가함에 따라 하중 손실은 하중 전류의 제곱에 비례하여 증가합니다. 따라서 변압기를 더 높은 하중 수준에서 작동하면 전력 손실이 높아집니다.
- 온도: 변압기 권선의 저항은 온도에 따라 증가합니다. 온도가 상승하면 부하 손실도 증가합니다. 또한, 고온은 또한 코어의 자기 특성에 영향을 줄 수 있으며, 부하 손실이 증가 할 수 있습니다.
- 빈도: 히스테리시스 손실과 에디 - 전류 손실은 전원 공급 장치의 주파수에 직접 비례합니다. 빈도가 높을수록 부하 손실이 높아집니다.
전력 손실 계산의 중요성
퍼니스 변압기의 전력 손실을 정확하게 계산하는 것은 몇 가지 이유로 중요합니다.
- 에너지 효율: 전력 손실을 이해함으로써 변압기의 에너지 효율을 향상시키기위한 조치를 취할 수 있습니다. 예를 들어, 부하 손실이 낮은 변압기를 선택하거나 부하 분포를 최적화하여 부하 손실을 줄일 수 있습니다.
- 비용 절감: 전력 손실을 줄이면 변압기 수명 동안 상당한 비용 절감이 발생할 수 있습니다. 에너지 소비가 낮 으면 전기 요금이 낮아서 산업 운영의 결론에 긍정적 인 영향을 줄 수 있습니다.
- 장비 신뢰성: 높은 전력 손실로 인해 변압기가 과열되면 절연을 손상시키고 변압기의 수명을 줄일 수 있습니다. 전력 손실을 계산하고 최소화함으로써 변압기의 신뢰성과 수명을 향상시킬 수 있습니다.
결론
퍼니스 변압기의 전력 손실을 계산하는 것은 에너지 효율, 비용 절감 및 장비 신뢰성을 보장하기위한 복잡하지만 필수적인 작업입니다. a퍼니스 변압기공급 업체, 우리는 전력 손실이 낮은 고품질 변압기를 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 당사의 전문가 팀은 특정 응용 프로그램에 대한 올바른 변압기를 선택하는 데 도움이되고 성능을 최적화 할 수 있도록 도와줍니다.
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참조
- 전력 시스템, Stevenson Jr., Wd
- 변압기 엔지니어링 : GK Dubey의 설계, 기술 및 진단.