Hver eru tap spennubreytisins?

Tap í aflspennubreytum felst aðallega í kopartapi og járntapi. Þetta er vegna þess að allur rafbúnaður veldur tapi við langan rekstrartíma og aflspennubreytar eru engin undantekning.

Hvað er járnskemmd?

Ólíkt kopartapi er járntap spenni óháð þáttum eins og vafningum og straumstærð. Frá nafni sjónarmiði eru járnskemmdir nátengdar járni, þær eru framleiddar af járnkjarnanum. Járntap spennisins er einnig þekkt sem „engin álagstap“, sem er vegna þess að járntap er alltaf til staðar í spenninum, hvort sem það er fullt álag eða núll álag, og tilheyrir föstu tapi spennisins. Hins vegar, meðan á álaginu stendur, mun orkutapið minnka með minnkandi rafmagnsstyrk.

Flokkun járntaps spenni

Járntap spennisins er skipt í hysteresis tap og eddy current tap.

Tap á hysteresis

Virkni spennisins byggist á rafsegulfræðilegri örvun til að ná fram spennuhækkun og -lækkun og straumbreytingum. Segulflæðið í spenninum rennur á járnkjarnanum. Járnkjarninn hefur segulmótstöðu gegn segulflæðinu, rétt eins og leiðari hefur mótstöðu gegn straumi. Á sama hátt myndast hiti og þetta tap er kallað „hysteresis tap“.

Tap á hvirfilstraumi

Þegar straumur er settur á aðalvöfðu spennisins, þá rennur segulflæðið sem spólan myndar í járnkjarnanum. Þar sem kjarninn sjálfur er leiðari, myndast rafspenna í plani hornrétt á segulsviðslínuna. Þessi spenna býr til lokaða lykkju í þversniði kjarnans, sem aftur myndar rafstraum. Þessi straumur virkar eins og snúningshringur, þaðan kemur nafnið „hringur“. Tapið sem orsakast af hvirfilstraumi kallast „hvirfilstraumstap“. Það er vegna þess að kjarninn myndar hvirfilstrauma að hann er gerður að þunnri plötu. Því þynnri sem kjarninn er, því hærri er viðnámið, því lægri er straumurinn.

Áhrifaþættir járntaps í spenni

• Rekstrarspenna og tíðni: Járntap tengist rekstrarspennu og tíðni spennisins því þessir þættir hafa áhrif á segulsviðsstyrk og hýsteresus í kjarnanum.
• Kjarnaefni: Hysteresueiginleikar kjarnaefnisins hafa áhrif á stærð járntaps. Ef kjarnaefnið er ekki vel valið mun hysteresu tapið aukast.
• Framleiðsluferli: Framleiðsluferli spennisins hefur einnig ákveðin áhrif á járntapið. Til dæmis mun kjarnahúðunaraðferðin, einangrunarmeðferðin o.s.frv. hafa áhrif á stærð járntapsins.

Hvernig á að draga úr járntapi spennisins?

• Veldu hágæða járnkjarnaefni: Að velja járnkjarnaefni með litlu hysteresus tapi getur dregið úr járntapi spennisins.
• Hámarka framleiðsluferlið: Minnkaðu járntap með því að bæta kjarnahúðun, einangrunarmeðferð og önnur framleiðsluferli.
• Sanngjörn hönnun: Á hönnunarstigi spennisins er járntap minnkað með því að hámarka burðarvirkishönnun og val á breytum.

Kopartap

Kopar gegnir mikilvægu hlutverki í spennum. Koparvírar eru venjulega notaðir í vafninga spenna. „Kopartap“ í spenninum er tapið sem koparvírarnir valda. „Kopartap“ spennisins er einnig kallað álagstap. Svokallað álagstap er breytilegt tap og breytist.

Það breytist með breytingum á straumi, kopartap (álagstap) er breytilegt tap og það er einnig aðaltapið í spennubreyti.

Áhrifaþættir á kopartap spenni

• Stærð straums: Eins og áður hefur komið fram er kopartap í réttu hlutfalli við ferning straumsins, þannig að stærð straumsins er lykilþátturinn sem hefur áhrif á kopartap.
• Viðnám í vafningi: Viðnám vafningsins hefur bein áhrif á kopartapið. Því meiri sem viðnámið er, því meira er kopartapið.
• Fjöldi spólulaga: Því fleiri spólulög sem eru, því lengri er leiðin fyrir strauminn að flæða í vafningunni og viðnámið eykst í samræmi við það, sem leiðir til aukins kopartaps.
• Skiptitíðni: Áhrif skiptitíðni á kopartap spennisins tengjast beint dreifibreytum og álagseiginleikum spennisins. Þegar álagseiginleikarnir og dreifibreyturnar eru rafleiðandi minnkar kopartapið þegar skiptitíðnin eykst; þegar þær eru rafrýmdar eykst kopartapið þegar skiptitíðnin eykst.
• Áhrif hitastigs: Álagstap er einnig undir áhrifum hitastigs spennisins. Á sama tíma mun lekaflæði af völdum álagsstraumsins valda hvirfilstraumstapi í vafningnum og villutapi í málmhlutum utan vafningsins.

Hvernig á að draga úr kopartapi í spenni?

• Auka þversniðsflatarmál vindinga spennisins: minnka leiðaraviðnám og draga þannig úr kopartapi spennisins á áhrifaríkan hátt.
• Notið hágæða leiðaraefni: eins og koparþynnu eða álþynnu til að draga úr viðnámi í vindingum.
• Minnkaðu notkunartíma spennisins við létt álag: Að takmarka hlutfall notkunartíma spennisins við létt álag mun hjálpa til við að draga úr kopartapi spennisins.