Tietoa muuntajista

Häviöt ja hyötysuhde

Muuntajan häviöt, hyötysuhde ja jännitteen alenema

Muuntajat myös kuluttavat jonkin verran energiaa, jolloin syntyy rauta- ja virtalämpöhäviöitä. Rautahäviöihin ei vaikuta muuntajan kuormitus, mutta resistiiviset häviöt kasvavat virran kasvaessa.

Rautahäviöt (Pr) ovat hystereesihäviöiden (Ph) ja pyörrevirtahäviöiden (Pr) summa.

Virtalämpöhäviöt (kuparihäviöt Pk) ovat tehohäviöitä, jotka muodostuvat muuntajan ensiö- (R1) ja toisiokäämityksien (R2) resistansseissa ensiö- ja toisiovirtojen (I1 ja I2) vaikutuksesta.

Ne voidaan määritellä kaavalla:

Pk = (I12 x R1) + (I22 x R2)

Tehohyötysuhde kuvaa sitä, minkä tehon muuntaja antaa ja minkä se ottaa, eli antotehon P2 ja ottotehon P1 suhdetta.

Muuntajan tehohyötysuhde η on:

η = P2 / P1

Muuntajan toisiojännite ilmoitetaan nimelliskuormassa. Jos toision kuorma on nimelliskuormaa pienempi, on muuntajan resistiiviset häviöt pienemmät ja toisiojännite on suurempi kuin nimellinen toisiojännite. Toisin sanoen muuntaja tuottaa korkeimman toisiojännitteen tyhjäkäyntitilanteessa.

Tyhjäkäyntijännitteen ero nimellisvirralla kuormitettuun toisiojännitteeseen riippuu siitä, minkä kokoinen muuntaja on ja mikä on sen rakenne. Ero vaihtelee välillä 5 – 25 %. Pienillä muuntajilla tyhjäkäyntijännitteen ja kuormitetun jännitteen ero on suurempi kuin suuremmilla muuntajilla. Muuntajat määritellään standardeissa, joissa annetaan tyhjäkäyntijännitteelle tietty vaihteluväli. Suunniteltaessa muuntaja tiettyyn tarkoitukseen, voidaan tyhjäkäyntijännitteen ja nimelliskuormalla kuormitetun jännitteen ero minimoida.

Ota yhteyttä