Calcul des pertes du transformateur de distribution

Les transformateurs de distribution font partie intégrante du réseau électrique, convertissant l'électricité haute tension générée par les centrales électriques en électricité basse tension pouvant être utilisée en toute sécurité dans les maisons et les entreprises. Ces transformateurs sont sujets à des pertes d'énergie dues aux caractéristiques inhérentes à leur conception. Il existe différents types de pertes dans les transformateurs de distribution, notamment les pertes en cuivre, les pertes dans le noyau et les pertes parasites. Dans cet article, nous aborderons le calcul des pertes dans les transformateurs de distribution.
Pertes de cuivre :
Les pertes de cuivre résultent de la résistance électrique dans les enroulements du transformateur. Les enroulements sont constitués de fil de cuivre, qui possède une résistance, et cette résistance génère de la chaleur. Les pertes de cuivre peuvent être calculées à l'aide de la formule suivante :
Ordinateur=I2R
où Pc=Pertes de cuivre en watts, I=Courant de charge en ampères et R=Résistance du bobinage en ohms.
Pertes de base :
Les pertes dans le noyau résultent de la magnétisation du noyau de fer du transformateur. Le noyau est constitué de feuilles de fer laminées, superposées pour réduire les courants de Foucault. Les pertes par hystérésis et par courants de Foucault se combinent pour former des pertes dans le noyau. Ils peuvent être calculés à l'aide de la formule suivante :
Pcore=ηBmax^nVf
où Pcore=Pertes du noyau en watts, η=Constante pour le matériau du noyau, Bmax=Densité de flux maximale en tesla, n=Constante pour le matériau du noyau, V {{4 }} Volume du noyau en mètres cubes et f=Fréquence de fonctionnement en Hz.
Pertes parasites :
Les pertes parasites sont le résultat d’une perte d’énergie due au flux de fuite qui ne peut pas être utilisée pour effectuer un travail utile. Ces pertes sont dues à l'interaction du champ magnétique avec les matériaux non magnétiques autour du transformateur, tels que le réservoir, les enroulements et l'isolation. Pour calculer les pertes parasites, la formule suivante est utilisée :
Pstray=k1B11^2 + k2B22^2
où Pstray=Pertes parasites en watts, k1 et k2=Constante pour le transformateur, B11 et B22=Densité de flux dans le matériau non magnétique entourant le transformateur.
Pertes totales :
Les pertes totales dans un transformateur sont la somme des pertes de cuivre, des pertes de noyau et des pertes parasites. Les pertes totales peuvent être calculées à l'aide de la formule suivante :
Ptotal=PC + Pcore + Pstray
Conclusion:
En conclusion, le calcul des pertes dans les transformateurs de distribution est un aspect important de la conception des transformateurs. Il aide à déterminer l’efficacité du transformateur et joue un rôle important dans la sélection du transformateur pour une application particulière. Les pertes de cuivre, les pertes de noyau et les pertes parasites sont les trois principaux types de pertes dans les transformateurs de distribution. En calculant ces pertes, nous pouvons déterminer les pertes totales et améliorer le rendement du transformateur.