Công thức tính hiệu suất máy biến áp?

Câu hỏi: Công thức tính hiệu suất máy biến áp?

Trả lời:

Hiệu suất của máy biến áp là tỷ số (tính bằng %) giữa công suất đầu ra ở mạch thứ cấp P2 với công suất đầu vào ở mạch sơ cấp PFirst.

Tổn thất điện năng trong máy biến áp chủ yếu dưới dạng nhiệt Jun-Lense trong các cuộn dây và do dòng điện Fuko trong lõi thép gây ra. Chúng tôi hạn chế nó bằng cách sử dụng dây dẫn bằng đồng tốt và lõi thép làm bằng các lá thép pha silic cách điện với nhau.

Vì vậy hiệu suất của máy biến áp rất cao, trong thực tế có thể đạt tới 98% hoặc 99%.

Hãy cùng Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội tìm hiểu kỹ hơn về vấn đề này nhé!

I. Hiệu suất là gì?

Trên thực tế có rất nhiều khái niệm hiệu suất trong các lĩnh vực khác nhau. Các khái niệm này đều có những điểm giống và khác nhau nhất định. Trước tiên, chúng ta cần hiểu ý nghĩa cốt lõi của hiệu suất nói chung trước khi đi sâu vào các khái niệm hiệu suất khác.

Hiệu quả là khả năng của một đối tượng hành động hữu ích. Đây là đại lượng đặc trưng thể hiện khả năng tránh lãng phí năng lượng, thời gian và chi phí của đối tượng. Đây là thước đo khả năng thực hiện của khối lượng công việc thực tế so với tính toán ban đầu. Hiệu suất càng cao thì khả năng làm việc của đối tượng càng hiệu quả. Điều này cũng có nghĩa là ít lãng phí năng lượng, vật liệu và chi phí hơn.

Hiệu quả được biểu thị bằng chữ η trong bảng chữ cái Hy Lạp. Ký hiệu này được đọc là Eta

II. Máy biến áp

1. Tác dụng:

– Thay đổi điện thế hiệu dụng (hay điện áp đỉnh) của dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số

2. Nguyên tắc làm việc:

– Dựa vào hiện tượng cảm ứng từ.

3. Cấu trúc:

– 2 cuộn dây quấn trên cùng một lõi thép:

+ Cuộn trong (1): Cuộn sơ cấp

+ Cuộn ra (2): Cuộn thứ cấp

(Có thể thay thế bằng cuộn dây có 3 đầu)

– Một lõi thép: dùng cho dây dẫn từ nối với nhau bằng lõi thép cách điện

4. Điều kiện để hiệu suất máy biến áp lớn nhất.

Chúng ta biết rằng:

Tổn hao đồng: Pcu = Wc = IFirst2. Đầu tiên hoặc I22RẺ2

Tổn thất sắt: Wi = tổn thất từ ​​trễ + tổn thất dòng điện xoáy

WI = WH + CHÚNG TÔI

Chúng tôi có điện cho máy biến áp:

PFirst = DRAWFirstIFirst CosθFirst

=> = Pin – Porder/Pin = (Pin – Pcu – Pfe)/Pin

= (PFirst – WCŨ – WI) / PFirst

= (VFirst MeFirst CosθFirst – MeFirst2. CHEAPFirst – WI)/ PHẦN First MeFirst CosθFirst

= 1- (First Me2. Giá rẻ First /FirstIFirstIFirstCosθFirst) – (WI/HÌNH ẢNH ĐẦU TIÊN IFirstCosθFirst)

cỏ khô

= 1- (I Đầu tiên. Đầu tiên I. Đầu tiên / FirstCosθFirst) – (WI / DRAWINGFirst MeFirst CosθFirst)

Để xác định hiệu quả tối đa, chúng tôi lấy đạo hàm đối với hàm I1 và đặt nó bằng 0:

dη / dFirst = 0 – (RẺFirst /First CosθFirst) + (WI/First IFirst2 CosθFirst) = 0

dη / dFirst= – (RẺFirst /CosθFirst) + (WI/IFirst2 CosθFirst) = 0

Đầu tiên / (Thế giới)Đầu tiên CosθĐầu tiên) = (WI/Đầu tiên IFirst2 CosθĐầu tiên)

WI=meFirst2. Đầu tiên hoặc I22RẺ2

Vì vậy để hiệu suất máy biến áp đạt cực đại thì tổn hao sắt phải bằng tổn hao đồng.

Giá trị của cường độ dòng điện thứ cấp I2 tại đó hiệu suất cực đại là:

I2 = (WI/R2)

Cũng chính giá trị của dòng điện thứ cấp I2 làm cho tổn hao sắt và tổn hao đồng bằng nhau.

Theo những điều trên, hiệu suất tối đa luôn có thể đạt được. Do đó, với thiết kế phù hợp, hiệu quả tối đa có thể đạt được với bất kỳ giá trị nào của tải. Đồ nội thất bằng sắt và đồng có thể được cân bằng.

Bình luận:

+ Hiệu quả luôn nhỏ hơn 1 và thường được biểu thị bằng phần trăm (%)

+ Máy biến áp lý tưởng có hiệu suất 100% nghĩa là hiệu suất của máy biến áp lý tưởng là 1.

+ Hiệu suất thực máy biến áp nhìn chung khá cao từ 90 – 98%

5. Tính năng hoạt động của máy biến áp trong thực tế:

Như chúng ta đã biết hiệu suất của máy biến áp là tỷ số giữa cường độ dòng điện đi vào và ra khỏi máy biến áp. Nhưng không thể xác định hiệu suất của một số máy biến áp theo công thức trên.

Máy biến áp phân phối cung cấp điện cho chiếu sáng và các mạch tương tự, cung cấp dòng điện cho cuộn sơ cấp trong 24 giờ, nhưng cuộn thứ cấp không nhận được dòng điện đó trong khoảng thời gian một ngày (24 giờ). Nói cách khác, thứ cấp chỉ cần nhận điện vào ban đêm để cung cấp năng lượng cho các mạch chiếu sáng. Cuộn thứ cấp cung cấp công suất cho các tải rất nhỏ hoặc hoạt động không tải trong hầu hết thời gian 24h. Điều này có nghĩa là tổn thất lõi ổn định trong 24 giờ nhưng tổn thất đồng chỉ xảy ra khi máy biến áp được tải.

Từ đó có thể thấy việc thiết kế máy biến áp có tổn hao lõi thấp là rất cần thiết. Tổn hao đồng phụ thuộc vào tải và có thể bỏ qua. Trong trường hợp này, chúng ta cần theo dõi hiệu suất mọi lúc. Bạn có thể gọi hiệu suất này là hiệu suất. Dựa vào nguồn điện sử dụng, chúng ta có thể ước tính hiệu suất hoạt động cho từng khoảng thời gian. Chúng ta có thể sử dụng công thức:

Hiệu suất = = Aout (kWh) / Ain(kWh)

Đăng bởi: Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội

Chuyên mục: Lớp 12 , Vật lý 12

Nhớ để nguồn bài viết này: Công thức tính hiệu suất máy biến áp? của website vietabinhdinh.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục