Transformatörler

Trafolarda Verim

Trafolarda verim

Verilen gücün çekilen güce oranı verim olarak bilinir. Bir trafonun akım şebekesinden çektiği etkin güç, demir kayıpları (demir kayıp gücü) ve sargı kayıpları (sargı kayıp gücü) kadar verdiği etkin güçten büyüktür. Trafolarda verim bu farkın büyüklüğü ya da küçüklüğü oranında değişir. Trafolarda verim hesabı aşağıdaki formül kullanılarak yapılır:

Trafo (transformatör) verim formülü :

Ƞ = Pv / (Pv + PFe + PCu)

Ƞ : verim

Pv : verilen güç

PFe : demir kayıp gücü (çekirdek kaybı gücü)

PCu : sargı kayıp gücü

Örnek : 250 VA’lık bir trafoya güç faktörü = 0,7 iken tam yüklenilmiştir. Demir kayıp gücü = 10 W ve sargı kayıp gücü = 15 W olarak bilindiğine göre, bu trafonun verimini hesaplayınız.

Çözüm :  Pv = S . cosφ = 250 . 0,7 = 175 W

Ƞ = Pv / (Pv + PFe + PCu) = 175 / ( 175 + 10 + 15 ) = 0,875 = % 87,5

Bir trafo veriminin yüklenmeye göre değişimi, trafolarda verim
Şekil-1 : Bir trafo veriminin yüklenmeye göre değişimi

Demir çekirdek içindeki manyetik alan çizgilerinin sayısı, trafodan yük çekilmesine bağlı değildir. Bu nedenle demir kayıpları devamlı aynıdır. Sargılardan yüklenmeye göre çeşitli akımlar geçerler. Sargı kayıpları geçen bu akımların karesiyle yükselir. Bir trafoda en yüksek verim, demir kayıpları ile sargı kayıpları birbirine eşit olduğu zaman elde edilir.

Bir trafoda ortaya çıkan kayıplar, akım çekişine ve bununla birlikte sekondere bağlanmış yükün görünen gücüne bağlıdır. (Şekil – 1).

Bağlanan yükün güç faktörü ne kadar küçük olursa, trafo verimi o kadar küçük olur.

Trafo Çekirdek Kayıplarının Ölçülmesi

Yüksüz bir trafonun sekonder sargısından akım çekilmeyeceği için burada bir sargı kaybı söz konusu olamaz. Buna karşın primer sargısında düşük bir akım çekildiğinde, primer sargıda çok küçük sargı kayıpları ortaya çıkabilir. Ancak bunlar da gözönüne alınmaz. Bu nedenle bir trafonun yüksüz halde akım şebekesinden çektiği güç yaklaşık demir kayıp gücü olmaktadır.

Trafo Sargı Kayıplarının Ölçülmesi

Kısa Devre geriliminin ölçülmesinde sargılardan (primer ve sekonder) anma akımları geçer ve sargı kayıpları oluşturur. Kısa Devre geriliminin ölçülmesi anında, trafoda kısa devre nedeni ile düşük bir gerilim bulunduğundan, demir çekirdek içinde az sayıda alan çizgisi bulunur. Bu nedenle kısa devre deneyi sırasında demir çekirdek içinde demir kayıpları söz konusu değildir. Öyleyse bir trafonun kısa devre deneyinde çekilen güç yaklaşık sargı kayıp gücü olmaktadır.

Yıllık yüklenme süresine göre yıllık verimin değişimi, trafolarda verim
Şekil-2 : Yıllık yüklenme süresine göre yıllık verimin değişimi

Trafolarda Yıllık Verim

Bir trafonun senelik verimi, onun bir sene içinde akım şebekesinden aldığı işin verdiği işe oranıdır (kWh). Pek tabii alınan iş verilen işe göre çekirdek ve sargıdaki tüketimler kadar büyük olacaktır Demir kayıp gücü yüklenmeye bağlı olmadığı için, akım devresine devamlı bağlı trafoların kesintili yüklenmelerinde senelik verim oldukça düşer. (Şekil – 2).

Trafo çekirdeğindeki kayıp iş ile sargıdaki kayıp iş birbirine eşit olursa senelik verim en yüksek değerine ulaşır. Bu nedenle sık sık düşük yük altında çalışan trafolar, tam yük altında demir kayıp güçleri, sargı kayıp güçlerinden daha küçük olacak şekilde yapılırlar. Yani daha az demir ve daha çok bakır kullanılır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.