Peralatan listrik jenis apa pun akan mengalami kerugian jika dioperasikan dalam jangka waktu yang lama, dantransformator dayatidak terkecuali. Pada rugi-rugi transformator daya, rugi-rugi tersebut terutama dibagi menjadi dua bagian: rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi besi.
Kehilangan Tembaga
Tembaga memegang peranan penting dalam transformator, lilitan transformator biasanya menggunakan kawat tembaga, dan "rugi tembaga" dalam transformator adalah rugi-rugi kawat tembaga. "Rugi tembaga" transformator juga dikenal sebagai rugi beban, yaitu rugi variabel, yang berubah-ubah. Ketika transformator berjalan di bawah beban, arus akan memiliki resistansi melalui kawat, yang mengakibatkan rugi resistansi. Menurut hukum Joule, arus yang mengalir melalui resistor ini akan menghasilkan panas Joule, dan semakin besar arus, semakin besar pula rugi daya. Dengan demikian, rugi resistansi sebanding dengan kuadrat arus dan tidak bergantung pada tegangan. Justru karena berubah seiring dengan besarnya arus, maka rugi tembaga (rugi beban) merupakan rugi variabel, itu juga merupakan rugi utama dalam operasi transformator.
Faktor yang Mempengaruhi
Ukuran saat ini:Seperti disebutkan di atas, rugi-rugi tembaga sebanding dengan kuadrat arus, jadi besarnya arus merupakan faktor utama yang memengaruhi rugi-rugi tembaga.
Resistensi belitan:Hambatan lilitan secara langsung mempengaruhi rugi tembaga. Semakin besar hambatannya, semakin tinggi pula rugi tembaga.
Jumlah lapisan kumparan: Semakin banyak jumlah lapisan kumparan, semakin panjang lintasan aliran arus pada belitan, resistansinya pun akan meningkat, sehingga mengakibatkan peningkatan rugi tembaga.
Frekuensi peralihan:Pengaruh frekuensi switching pada rugi tembaga transformator berhubungan langsung dengan parameter distribusi transformator dan karakteristik beban. Ketika karakteristik beban dan parameter distribusi bersifat induktif, rugi tembaga menurun seiring dengan peningkatan frekuensi switching. Rugi tembaga meningkat seiring dengan peningkatan frekuensi switching ketika keduanya bersifat kapasitif.
Efek suhu: Kehilangan beban juga dipengaruhi oleh suhu transformator, sedangkan fluks bocor yang disebabkan oleh arus beban akan menghasilkan kehilangan arus eddy pada belitan dan kehilangan arus liar pada bagian logam di luar belitan.
Modus Rumus
1. rugi tembaga (satuan: kW)=I² × Rc × Δt, I adalah arus terukur transformator, Rc adalah resistansi kawat tembaga, dan Δt adalah waktu operasi transformator.
2. rugi tembaga=I² × R, I adalah arus terukur transformator, R adalah total resistansi tembaga transformator.
R=(R1 + R2) / 2, R1 merupakan resistansi tembaga sisi primer transformator, dan R2 merupakan resistansi tembaga sisi sekunder transformator.
Metode untuk mengurangi kerusakan tembaga
1. Meningkatkan luas penampang belitan transformator: mengurangi resistansi konduktor, sehingga secara efektif mengurangi rugi tembaga transformator.
2.Gunakan bahan konduktor berkualitas tinggi seperti lembaran tembaga atau lembaran aluminium untuk mengurangi hambatan belitan.
3.Mengurangi waktu operasi beban ringan transformator: membatasi proporsi waktu operasi beban ringan transformator kondusif untuk mengurangi rugi tembaga transformator.
