سوف تتعرض أي نوع من المعدات الكهربائية لخسائر أثناء التشغيل على المدى الطويل، ومحولات الكهرباءلا تشكل هذه الظاهرة استثناءً. ففي حالة فقدان محولات الطاقة، تنقسم هذه الظاهرة بشكل أساسي إلى قسمين: فقدان النحاس وفقدان الحديد.
خسارة النحاس
يلعب النحاس دورًا مهمًا في المحول، وعادةً ما يستخدم لف المحول أسلاكًا نحاسية، و"خسارة النحاس" في المحول هي خسارة الأسلاك النحاسية. تُعرف "خسارة النحاس" في المحول أيضًا باسم خسارة الحمل، أي الخسارة المتغيرة، والتي تتغير. عندما يعمل المحول تحت الحمل، سيكون للتيار مقاومة عبر السلك، مما يؤدي إلى خسارة المقاومة. وفقًا لقانون جول، فإن التيار المتدفق عبر هذه المقاومة سيولد حرارة جول، وكلما زاد التيار، زاد فقدان الطاقة. وبالتالي، فإن خسارة المقاومة تتناسب مع مربع التيار ولا تعتمد على الجهد. وذلك لأنه يتغير مع حجم التيار، وبالتالي فإن خسارة النحاس (خسارة الحمل) هي خسارة متغيرة، وهي أيضًا الخسارة الرئيسية في تشغيل المحول.
عامل مؤثر
الحجم الحالي:كما ذكرنا أعلاه، فإن فقدان النحاس يتناسب طرديًا مع مربع التيار، وبالتالي فإن حجم التيار هو العامل الرئيسي الذي يؤثر على فقدان النحاس.
مقاومة اللف:تؤثر مقاومة اللف بشكل مباشر على فقدان النحاس، فكلما زادت المقاومة، زاد فقدان النحاس.
عدد طبقات الملف: كلما زاد عدد طبقات الملف، كلما كان مسار تدفق التيار في الملف أطول، ستزداد المقاومة تبعًا لذلك، مما يؤدي إلى زيادة فقدان النحاس.
تردد التبديل:إن تأثير تردد التبديل على فقدان النحاس في المحول يرتبط بشكل مباشر بمعلمات توزيع المحول وخصائص الحمل. فعندما تكون خصائص الحمل ومعلمات التوزيع حثية، فإن فقدان النحاس يتناقص مع زيادة تردد التبديل. ويزداد فقدان النحاس مع زيادة تردد التبديل عندما يكون كلاهما سعويًا.
تأثير درجة الحرارة: يتأثر فقدان الحمل أيضًا بدرجة حرارة المحول، في حين أن تدفق التسرب الناتج عن تيار الحمل سيؤدي إلى فقدان التيار الدوامي في اللف وفقدان الضالة في الجزء المعدني خارج اللف.
وضع الصيغة
1. خسارة النحاس (الوحدة: كيلو وات)=I² × Rc × Δt، I هو التيار المقدر للمحول، وRc هي مقاومة السلك النحاسي، وΔt هو وقت تشغيل المحول.
2. خسارة النحاس=I² × R، I هو التيار المقدر للمحول، R هي المقاومة النحاسية الكلية للمحول.
R=(R1 + R2) / 2، R1 هي مقاومة النحاس الجانبية الأساسية للمحول، وR2 هي مقاومة النحاس الجانبية الثانوية للمحول.
طرق تقليل أضرار النحاس
1. زيادة مساحة المقطع العرضي لملف المحول: تقليل مقاومة الموصل، وبالتالي تقليل فقدان النحاس في المحول بشكل فعال.
2.استخدم مواد موصلة عالية الجودة مثل رقائق النحاس أو رقائق الألومنيوم لتقليل مقاومة اللف.
3.تقليل زمن تشغيل المحول تحت الحمل الخفيف: إن تحديد نسبة زمن تشغيل المحول تحت الحمل الخفيف يساعد على تقليل فقدان النحاس في المحول.
