חישוב הפסדי שנאי הפצה

שנאי חלוקה הם חלק בלתי נפרד מרשת החשמל, הממירים חשמל במתח גבוה שנוצר מתחנות כוח לחשמל במתח נמוך ובטוח לשימוש בבתים ובעסקים. שנאים אלה נתונים להפסדי אנרגיה עקב המאפיינים הטבועים בעיצובם. ישנם סוגים שונים של הפסדים בשנאי הפצה, כולל הפסדי נחושת, הפסדי ליבה והפסדים תועים. במאמר זה נדון בחישוב הפסדים בשנאי הפצה.
הפסדי נחושת:
הפסדי נחושת מתרחשים כתוצאה מהתנגדות חשמלית בפיתולי השנאי. הפיתולים עשויים מחוטי נחושת, שיש לו התנגדות, והתנגדות זו מייצרת חום. ניתן לחשב הפסדי נחושת באמצעות הנוסחה הבאה:
מחשב=I2R
כאשר Pc=הפסדי נחושת בוואט, I=זרם עומס באמפר, ו-R=התנגדות של פיתול באוהם.
הפסדי ליבה:
הפסדי ליבה מתרחשים כתוצאה ממגנטיזציה של ליבת הברזל של השנאי. הליבה עשויה מיריעות למינציה של ברזל, אשר מרובדות להפחתת זרמי מערבולת. הפסדי ההיסטרזיס וזרם המערבולת משתלבים ויוצרים הפסדי ליבה. ניתן לחשב אותם באמצעות הנוסחה הבאה:
Pcore=ηBmax^nVf
כאשר Pcore=הפסדי ליבה בוואטים, η=קבוע עבור חומר ליבה, Bmax=צפיפות שטף מרבית בטסלה, n=קבוע עבור חומר ליבה, V {{4 }} נפח הליבה במטר מעוקב, ו-f=תדירות הפעולה בהרץ.
הפסדים תועים:
הפסדים תועים הם תוצאה של אנרגיה שאבדה עקב שטף הדליפה שלא ניתן להשתמש בה כדי לבצע עבודה מועילה. הפסדים אלו מתרחשים עקב האינטראקציה של השדה המגנטי עם החומרים הלא מגנטיים סביב השנאי, כגון המיכל, הפיתולים והבידוד. כדי לחשב הפסדים תועים, נעשה שימוש בנוסחה הבאה:
Pstray=k1B11^2 + k2B22^2
כאשר Pstray=הפסדי תועה בוואטים, k1 ו-k2=קבוע עבור השנאי, B11 ו-B22=צפיפות השטף בחומר הלא מגנטי המקיף את השנאי.
סך הפסדים:
סך ההפסדים בשנאי הם הסכום של הפסדי נחושת, הפסדי ליבה והפסדים תועים. ניתן לחשב את סך ההפסדים באמצעות הנוסחה הבאה:
סך הכל=Pc + Pcore + Pstray
סיכום:
לסיכום, חישוב ההפסדים בשנאי הפצה הוא היבט חשוב בתכנון השנאים. זה עוזר בקביעת היעילות של השנאי וממלא תפקיד משמעותי בבחירת השנאי ליישום מסוים. הפסדי נחושת, הפסדי ליבה והפסדים תועים הם שלושת הסוגים העיקריים של הפסדים בשנאי הפצה. על ידי חישוב הפסדים אלו נוכל לקבוע את סך ההפסדים ולשפר את יעילות השנאי.