حساب خسائر محولات التوزيع

تعد محولات التوزيع جزءًا لا يتجزأ من شبكة الطاقة، حيث تقوم بتحويل الكهرباء ذات الجهد العالي التي تولدها محطات الطاقة إلى كهرباء ذات جهد منخفض تكون آمنة للاستخدام في المنازل والشركات. تخضع هذه المحولات لفقدان الطاقة بسبب الخصائص المتأصلة في تصميمها. هناك أنواع مختلفة من الخسائر في محولات التوزيع، بما في ذلك خسائر النحاس، والخسائر الأساسية، والخسائر الضالة. في هذه المقالة سنناقش حساب الفقد في محولات التوزيع.
خسائر النحاس:
تحدث خسائر النحاس نتيجة للمقاومة الكهربائية في ملفات المحول. اللفات مصنوعة من سلك نحاسي له مقاومة، وهذه المقاومة تولد الحرارة. يمكن حساب خسائر النحاس باستخدام الصيغة التالية:
الكمبيوتر=I2R
حيث Pc=فقد النحاس بالواط، I=تيار الحمل بالأمبير، وR=مقاومة اللف بالأوم.
الخسائر الأساسية:
تحدث الخسائر الأساسية نتيجة مغنطة القلب الحديدي للمحول. يتكون القلب من صفائح مغلفة من الحديد، والتي يتم وضعها في طبقات لتقليل التيارات الدوامة. تتحد خسائر التباطؤ والتيار الدوامي لتشكل خسائر أساسية. ويمكن حسابها باستخدام الصيغة التالية:
بي كور=ηBmax^nVf
حيث Pcore=خسائر النواة بالواط، η=ثابت للمادة الأساسية، Bmax=الحد الأقصى لكثافة التدفق بوحدة تسلا، n=ثابت للمادة الأساسية، V {{4 }} حجم النواة بالمتر المكعب، و f=تردد التشغيل بالهرتز.
الخسائر الضالة:
الخسائر الطائشة هي نتيجة الطاقة المفقودة بسبب تدفق التسرب الذي لا يمكن استخدامه للقيام بعمل مفيد. تحدث هذه الخسائر بسبب تفاعل المجال المغناطيسي مع المواد غير المغناطيسية المحيطة بالمحول مثل الخزان والملفات والعزل. لحساب الخسائر الضالة، يتم استخدام الصيغة التالية:
بستراي=k1B11^2 + k2B22^2
حيث بستراي=خسائر طائشة بالواط، k1 و k2=ثابت للمحول، B11 و B22=كثافة التدفق في المادة غير المغناطيسية المحيطة بالمحول.
إجمالي الخسائر:
إجمالي الخسائر في المحول هي مجموع خسائر النحاس، والخسائر الأساسية، والخسائر الضالة. يمكن حساب إجمالي الخسائر باستخدام الصيغة التالية:
المجموع=Pc + Pcore + Pstray
خاتمة:
في الختام، حساب الخسائر في محولات التوزيع هو جانب مهم في تصميم المحولات. يساعد في تحديد كفاءة المحول ويلعب دورًا مهمًا في اختيار المحول لتطبيق معين. خسائر النحاس، والخسائر الأساسية، والخسائر الضالة هي الأنواع الثلاثة الرئيسية للخسائر في محولات التوزيع. ومن خلال حساب هذه الخسائر يمكننا تحديد إجمالي الخسائر وتحسين كفاءة المحول.