A transzformátorok veszteségei

Minden gépben, tehát a villamos gépekben is keletkeznek veszteségek, így a transzformátorban is. Ezek miatt a gép hasznosított, leadott teljesítménye mindig kisebb a bevezetett, felvett teljesítménynél.

Vasmagtípusok

A tekercsveszteség

A TEKERCSVESZTESÉG a gép tekercsrendszerén jön létre:

ha R ellenállású tekercsen I áramerősség folyik. Ha a gépben több tekercs van, akkor ki kell számítani mindegyik tekercsen a tekercsveszteségeket és összegezni kell. Szokás ezt a veszteséget rézveszteségnek is nevezni.

Járulékos tekercsveszteség

JÁRULÉKOS TEKERCSVESZTESÉG akkor jön létre, ha a tekercs vezetőiben váltakozó áram folyik, amelyet a következő ábra mutat.
Járulékos tekercsveszteség Ez a vezető belsejében és a vezető körül váltakozó mágneses teret létesít, amelynek indukcióvonalai periódusonként kétszer irányt változtatnak. A vezető belsejét több indukcióvonal veszi körül mint a széleket, ezért a vezető belsejében nagyobb az önindukciós feszültség s Lenc törvénye értelmében ez ott jobban akadályozza az áram folyását, mint a széleken. Ez azt jelenti, hogy vezető belsejének nagyobb az induktív reaktanciája, az áram a vezető belsejéből a felület felé szorul: a széleken nagyobb az áramsűrűség mint középen. Olyan a helyzet, mintha az áram nem folyna a vezető teljes A keresztmetszetén, tehát mintha a vezető ellenállás megnövekedne. Az összefüggés értelmében ez veszteségnövekedést jelent.
A járulékos tekercsveszteség főleg akkor számottevő, ha a négyszög keresztmetszetű vezető nagyobb nagyobbik mérete 10 mm- t meghaladja és a frekvencia több mint 50 Hz.

Vasveszteség

A vasat úgy tekinthetjük, hogy az elemi mágnesekből vagy elemi köráramokból áll. Ezek tengelyei igyekeznek beállni az indukcióvonalak irányába. A váltakozó indukcióvonalak irányának követése belső súrlódással jár, ez hőt fejleszt. Ezt nevezzük átmágnesezési vagy hiszterézisveszteségnek . Arányos a vas súlyával, a frekvenciával, a mágneses indukció maximumának négyzetével és függ a vas minőségétől.
A hiszterézisveszteség szilícium ötvözéssel csökkenthető.
A váltakozó mágneses indukció nem csak a tekercsek vezetőiben, hanem a vastestben is indukál feszültséget és ez a vastestben – mint egy rövidrezárt menetben – áramot indít, mely hőt fejleszt. Ezt a veszteséget örvényáramveszteségnek nevezzük.
Tömör vastest metszete látható a következő ábrán, ahol megrajzoltuk az indukcióvonalakat és az örvényáramot.
Az örvényáram veszteség Örvényáramok Az örvényáramveszteség egyenesen arányos a vas ellenállásával. Tömör vas esetén az örvényáramveszteség nagy, mert bár a nagy keresztmetszet miatt kicsi a vas ellenállása, de éppen ezért nagy az áram és a tanult összefüggésben az áram a második hatványon szerepel. Az örvényáramveszteség csökkentése a vas lemezelésével és szilícium ötvözéssel történik. A lemezeket egymástól vékony lakk réteggel szigetelhetjük.

A vasat úgy tekinthetjük, hogy az elemi mágnesekből vagy elemi köráramokból áll. Ezek tengelyei igyekeznek beállni az indukcióvonalak irányába. A váltakozó indukcióvonalak irányának követése belső súrlódással jár, ez hőt fejleszt. Ezt nevezzük átmágnesezési vagy hiszterézisveszteségnek . Arányos a vas súlyával, a frekvenciával, a mágneses indukció maximumának négyzetével és függ a vas minőségétől. A hiszterézisveszteség szilícium ötvözéssel csökkenthető.

JÁRULÉKOS TEKERCSVESZTESÉG akkor jön létre, ha a tekercs vezetőiben váltakozóáram folyik.

A váltakozó mágneses indukció nem csak a tekercsek vezetőiben, hanem a vastestben is indukál feszültséget és ez a vastestben – mint egy rövidrezárt menetben – áramot indít, mely hőt fejleszt. Ezt a veszteséget örvényáramveszteségnek nevezzük.

A TEKERCSVESZTESÉG a gép tekercsrendszerén jön létre: P =I R, ha R ellenállású tekercsen I áramerősség folyik. Ha a gépben több tekercs van, akkor ki kell számítani mindegyik tekercsen a tekercsveszteségeket és összegezni kell. Szokás ezt a veszteséget rézveszteségnek is nevezni.