Потеря Медь является термином , часто дают тепло производства электрических токов в проводниках из трансформаторных обмоток, или других электрических устройств. Потери в меди являются нежелательной передачей энергии , как и потери в сердечнике , которые возникают из-за наведенных токов в соседних компонентах. Этот термин применяется независимо от того, сделаны ли обмотки из меди или другого проводника, например алюминия . Поэтому часто предпочитают термин « потери в обмотке» . Термин потеря нагрузки тесно связаны, но не идентичны, так как у ненагруженного трансформатора будут некоторые потери в обмотке.
Расчеты
Потери меди возникают из-за джоулева нагрева, и поэтому их также называют «квадратичными потерями R» в соответствии с Первым законом Джоуля . Это утверждает , что энергия , потерянная каждую секунду , или мощность , увеличиваются как квадрат тока через обмотку , и в пропорции к электрическому сопротивлению проводников.
где I - ток, протекающий в проводнике, а R - сопротивление проводника. Если I в амперах, а R в омах, расчетная потеря мощности выражается в ваттах .
Коэффициент полезного действия Джоулева нагрева равен 1,0, что означает, что каждый 1 ватт электроэнергии преобразуется в 1 Джоуль тепла. Следовательно, потери энергии из-за потерь в меди составляют:
где t - время в секундах, в течение которого поддерживается ток.
Влияние частоты
Для низкочастотных применений потери мощности можно минимизировать, используя проводники с большим поперечным сечением, сделанные из металлов с низким удельным сопротивлением .
В случае высокочастотных токов эффект близости и скин-эффект вызывают неравномерное распределение тока по проводнику, увеличивая его эффективное сопротивление и затрудняя расчет потерь.
Литц-проволока - это тип проволоки, предназначенный для равномерного распределения тока, тем самым уменьшая джоулев нагрев.
Снижение потерь меди
Среди других мер, эффективность использования электроэнергии типичного промышленного асинхронного двигателя может быть улучшена за счет снижения электрических потерь в обмотках статора (например, за счет увеличения площади поперечного сечения проводника, улучшения техники намотки и использования материалов с более высокой электропроводность, например медь). При передаче энергии напряжение повышается, чтобы уменьшить ток, тем самым уменьшая потери мощности. [1]