Zašto su gubici željeza konstantni pri svim opterećenjima u transformatoru?
Gubici željeza uzrokovani su histerezom i vrtložnim strujama u jezgri transformatora.
* Gubitak histereze je zbog magnetskih domena u materijalu jezgre koje se poravnavaju i ponovno usklađuju s promjenjivim magnetskim poljem. Ovaj gubitak u velikoj mjeri ovisi o magnetskim svojstvima materijala jezgre i frekvencije primijenjenog napona.
* Gubitak vrtložne struje nastaje kada se cirkulirajuće struje induciraju unutar materijala jezgre promjenjivim magnetskim poljem. Ove struje stvaraju toplinu i predstavljaju gubitak energije. Na ovaj gubitak utječe vodljivost materijala jezgre i učestalost primijenjenog napona.
Zašto su gubici željeza relativno konstantni:
* Konstantna učestalost: Frekvencija AC napajanja obično je konstantna. To znači da histereza i gubici vrtložnih struja, na koje izravno utječe frekvencija, ostaju relativno konstantni.
* Osnovni materijal i dizajn: Materijal jezgre i njegov dizajn su fiksni. Magnetska svojstva i vodljivost jezgre određuju količinu histereze i gubitaka vrtložnih struja.
Zašto gubici željeza NISU potpuno konstantni:
* Varijacija gustoće toka: Dok je frekvencija konstantna, gustoća toka unutar jezgre malo varira s opterećenjem. Veće opterećenje izazvat će nešto veću gustoću toka, što dovodi do marginalnog povećanja gubitaka željeza.
* Efekti zasićenja: Pri vrlo velikim opterećenjima, materijal jezgre može postati zasićen. Ovaj učinak zasićenja može dovesti do značajnijeg povećanja gubitaka željeza.
Ukratko:
Gubici željeza u transformatoru prvenstveno ovise o frekvenciji i svojstvima materijala jezgre , koji su općenito konstantni. Iako se neznatno mijenjaju s opterećenjem zbog varijacija gustoće toka i učinaka zasićenja, ta je promjena često zanemarljiva u usporedbi s većim varijacijama u gubicima bakra koji su izravno proporcionalni struji opterećenja.
Stoga je uobičajena aproksimacija smatrati gubitke željeza približno konstantnim u praktične svrhe. Međutim, važno je upamtiti da oni neznatno variraju s opterećenjem, osobito pri vrlo velikim opterećenjima.