Transformator-Berechnungstabelle

Verständnis der Transformatorspezifikationen

Bevor Sie mit der Arbeit an der Transformatorberechnungstabelle beginnen, müssen Sie die spezifischen Transformatorenspezifikationen verstehen, die in allen Arten von Transformatorberechnungen während der Entwurfsphase verwendet werden. Folgend sind die fünf Haupt Transformator-Spezifikationen die Sie wissen müssen, bevor Sie mit der Phase der Transformatorberechnungen beginnen.

Transformator Spannung

Die erste und wichtigste Sache, die Sie wissen müssen, ist die elektrische Spannung, die der Transformator während seiner normalen oder durchschnittlichen Arbeitslast regulieren wird. Sie müssen die Eingangs spannung des elektrischen Transformators auch bekannt als die Primärspannung und die Ausgangsspannung des Transformators, die für Ihre spezifische Anwendung erforderlich ist, auch bekannt als die Sekundärspannung.

Leistungsbewertung

Die zweite Sache, die Sie über die Transformatorenspezifikation wissen müssen, ist die Transformator Leistungsbewertung gegen die Sie Ihren elektrischen Transformator entwerfen werden. Die Leistung eines elektrischen Transformators ist das Produkt aus der Transformator-Spannung und dem Strom, der entweder geliefert oder aus dem elektrischen Strom entnommen wird. Die Leistungsbewertung eines elektrischen Transformators wird normalerweise in Kilo-Volt-Ampere oder in großen Anwendungen in Mega-Volt-Ampere dargestellt.

Frequenz

Elektrische Transformer sind so konzipiert und entwickelt, dass sie Wechselstrom und Wechselspannung liefern. Der Wechselstrom und die Wechselspannung haben eine spezifische Frequenz, bei der sie übertragen werden können, daher müssen Sie die genaue Frequenz kennen, bei der Sie die elektrische Spannung und den Strom regeln werden. Je nach den Standards und Anforderungen der Spezifikation können Sie entweder eine Frequenz von 50 Hertz oder 60 Hertz für Ihren Wechselstrom haben.

Strom (Ampere)

Sie müssen auch den maximalen möglichen Strom kennen, den Ihr elektrischer Transformator verarbeiten wird, basierend auf den spezifischen Anforderungen der Anwendung, gegen die der elektrische Transformator entworfen wird. Es ist wichtig, den maximalen Strom zu kennen, der durch den elektrischen Transformator fließen wird, da elektrischer Strom über dem maximalen Limit potenziell die internen Teile des elektrischen Transformators beschädigen kann.

Impedanz (%)

Ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen müssen, ist die Impedanz des elektrischen Transformators während der Entwurfsberechnungsphase, da diese Impedanz den internen Widerstand definiert, der dem Strom angeboten wird, während er durch die Wicklung des elektrischen Transformators fließt. Sie definiert auch die Auswirkungen der Spannungsregelung, die mit dem Design des elektrischen Transformators verbunden ist.

Die oben genannten Spezifikationen für Transformatoren sind grundlegend, da sie die Transformatorenleistung und deren Eignung für die spezifische Anwendung diktieren und auch die Einhaltung der elektrischen Vorschriften und internationalen Standards verifizieren, die mit dem Design von elektrischen Transformatoren.

Wesentliche Transformatorberechnungsformeln

verbunden sind. Wir werden Ihnen alle wesentlichen Formeln zur Transformatorberechnung präsentieren und um das Beste aus Ihrer Zeit herauszuholen, werden wir die Formeln in Einphasen- und Dreiphasen-Konfigurationen präsentieren, damit Sie verstehen können, wie Sie Transformatorberechnungen für einphasige elektrische Transformatoren und für dreiphasige elektrische Transformatoren durchführen können.

Transformator Leistungsbewertung (Einphasen)

Wenn Ihnen zunächst die elektrische Transformatorenspannung und der für die Anwendung erforderliche Strom bereitgestellt werden, können Sie eine einfache Reihe von Berechnungen durchführen, um die erforderliche Leistung des Transformators zu erhalten, um die gegebene Anwendung zu unterstützen.

Die Leistung eines elektrischen Transformators ist einfach das Produkt seiner elektrischen Spannung und des Stroms, der durch die Wicklungen des elektrischen Transformators fließt. Die Leistung des elektrischen Transformators wird in Kilo-Volt-Ampere dargestellt, daher müssen wir das Produkt der elektrischen Spannung und des Stroms durch 1000 teilen, um die Normalspannungseinheit Volt und die Stromeinheit Ampere in Kilo-Volt-Ampere umzuwandeln. Die Formel zur Berechnung der Transformatorleistung wird weiter unten dargestellt:

In der obigen Formel steht KVA für die Transformatorleistung, V steht für die in Volt an den elektrischen Transformator angelegte Spannung und I steht für den elektrischen Strom in Ampere, der durch die Wicklung des elektrischen Transformators fließt.

Transformator Leistungsbewertung (Dreiphasen)

Die Transformatorleistung für einen dreiphasigen elektrischen Transformator ist nahezu identisch mit der eines einphasigen elektrischen Transformators, mit dem einzigen Unterschied, dass das Produkt aus Transformatorenspannung und elektrischem Strom auch mit der Quadratwurzel von 3 multipliziert wird. Ebenso wird das Produkt aus elektrischer Spannung und Strom durch 1000 geteilt, um Volt-Ampere in Kilo-Volt-Ampere umzuwandeln. Folgendes ist die Formel zur Berechnung der Transformatorleistung für einen dreiphasigen elektrischen Transformator.

Transformator Stromberechnung

Falls Ihnen der elektrische Strom, der für die Anwendung benötigt wird, nicht bereitgestellt wird oder Sie berechnen müssen, ob Ihr vorhandener Transformator in der Lage ist, den aktuellen Bedarf der spezifischen Anwendung zu decken, können Sie die Stromberechnung für den Transformator durchführen, um zu verstehen, ob Ihr gegebener Transformator in der Lage ist, den erforderlichen Strom zu liefern oder nicht.

Um die elektrischen Stromberechnungen zu erhalten, verwenden Sie die in dem obigen Abschnitt zur Berechnung der Transformatorleistung bereitgestellte Formel. Folgendes ist die modifizierte Form der Formel zur Berechnung der Transformatorleistung, um den Strom für einen gegebenen elektrischen Transformator zu berechnen.

Effizienzberechnung

Um die Effizienz des elektrischen Transformators zu berechnen, müssen Sie die Verluste schätzen, die im elektrischen Transformator auftreten können, einschließlich der Kernverluste und der Kupferverluste. Nachdem Sie alle Verluste berechnet haben, können Sie die Effizienz des Transformators berechnen, indem Sie die Leistung, die Sie von Ihrem elektrischen Transformator erhalten, durch die Leistung, die Sie dem elektrischen Transformator zuführen, teilen. Folgendes ist die Formel zur Berechnung der elektrischen Effizienz des Transformators.

Impedanz und Spannungsabfall

Sie müssen auch die Impedanz des Transformators und den Spannungsabfall aufgrund dieser Impedanz berechnen. Die Impedanz des Transformators steht in der Regel im Zusammenhang mit der Materialqualität, da hauptsächlich die elektrische Leitfähigkeit des Materials den Widerstand bestimmt, dem der elektrische Strom gegenübersteht, wenn er durch die Wicklung des Transformators fließt.

Um den Spannungsabfall des Transformators aufgrund der Impedanz zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden, die das Produkt aus elektrischem Strom mit der Impedanz des Transformators und der elektrischen Spannung, geteilt durch 100, ist. Folgendes ist die Formel zur Berechnung des Spannungsabfalls im elektrischen Transformator aufgrund der Transformatorimpedanz.

In der obigen Formel steht Z für die Impedanz des elektrischen Transformators, die in der Regel mit dem Material in Verbindung gebracht wird, aus dem die Wicklung und der Kern des elektrischen Transformators hergestellt sind.

Transformator Größe und Lastkapazitätsberechnungen

Im Prozess der Konstruktion eines elektrischen Transformators ist es wichtig, den elektrischen Transformator korrekt an die gegebene Last anzupassen, da Sie sonst mit dem Problem einer geringeren Leistungskapazität als benötigt konfrontiert werden. Die Dimensionierung des Transformators erfolgt auf der Grundlage der Menge an Kilo-Volt-Ampere, die der Transformator liefern muss, um eine bestimmte Kilowattzahl elektrischer Last zu erfüllen, die an den Transformator angeschlossen ist.

Diese Dimensionierung des Transformators erfolgt auf der Grundlage eines Faktors, der als Leistungsfaktor des elektrischen Transformators bezeichnet wird, und dieser Leistungsfaktorwert hängt von der Anwendung ab, für die der elektrische Transformator entworfen wird. Folgendes ist die Formel zur Berechnung des Transformatorkilo-Volt-Ampere im Vergleich zur elektrischen Last in Kilowatt.

Wie bereits erklärt, hängt der Leistungsfaktor von der Anwendung ab, daher werden wir drei Beispielberechnungen durchgehen, um zu zeigen, wie der Leistungsfaktor das Kilo-Volt-Ampere des Transformators definiert.

Beispiel für Wohnlast

Zuerst nehmen wir das Beispiel der Wohnlast, in dem wir das benötigte Kilo-Volt-Ampere des Transformators berechnen, um eine elektrische Last von 10 Kilowatt zu erfüllen. Der Leistungsfaktor für die Wohnlast wird in der Regel auf etwa 0,9 geschätzt. Wenn wir die Werte in die obige Formel einsetzen, erhalten wir 10/0,9 = 11,11 kVA.

Um sicher eine Wohnlast von 10 Kilowatt bereitzustellen, wird ein elektrischer Transformator mit einer Leistung von 11,11 Kilo-Volt-Ampere benötigt.

Industriemaschine

Wenn wir eine ähnliche Berechnung für industrielle Maschinen wie für ein beliebiges Fertigungswerk oder eine andere industrielle Einheit durchführen, müssen wir einen anderen Leistungsfaktor berücksichtigen, da Fertigungsanlagen höhere Lastanforderungen haben und der Leistungsfaktor in der Regel etwa 0,85 beträgt. Wenn wir also 10 Kilowatt elektrische Last mit einem Leistungsfaktor von 0,85 einsetzen, erhalten wir eine Transformatorleistung von 11,76 kVA.

Um sicher 10 Kilowatt elektrische Last an eine industrielle Einheit zu liefern, benötigen Sie einen elektrischen Transformator mit einer Leistung von 11,76 Kilo-Volt-Ampere, was etwa 0,65 Kilo-Volt-Ampere mehr ist als bei der Wohnlast.

Rechenzentrum

Führen Sie eine ähnliche Reihe von Berechnungen mit der Überlegung durch, dass der Transformator für ein Rechenzentrum geliefert wird, dann haben wir einen Lastfaktor von 0,95. Dies liegt daran, dass das Rechenzentrum normalerweise ein empfindliches Gerät hat, das eine feste Menge elektrischer Last zieht und wenig Variation zeigt. Um eine elektrische Last von 10 Kilowatt an ein Rechenzentrum zu liefern, benötigen wir einen elektrischen Transformator mit einer Leistung von 10,57 Kilowatt-Ampere.

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Einphasen Transformator Größentabelle

Während des Prozesses der Dimensionierung der Transformatoren müssen Sie die benötigte Drahtgröße basierend auf der Kilo-Volt-Ampere-Bewertung des Transformators, der angelegten Spannung und dem Vollaststrom in diesem elektrischen Stromkreis vorhersagen.

Folgendes ist eine vollständige Tabelle zur Dimensionierung von Transformatoren für Draht.

Dreiphasen Transformator Ampere Tabelle

Transformator-Berechnungstabelle

Referenzliste der Transformatorbewertung in kVA

Entwurfsüberlegungen und Sicherheitsmargen

Um auf der sicheren Seite zu sein, ist es sehr wichtig, die folgenden Entwurfsüberlegungen zu berücksichtigen und immer Sicherheitsmargen einzubeziehen, wenn Sie Berechnungen für die Entwicklung von elektrischen Transformatoren durchführen.

• Berücksichtigen Sie stets einen Sicherheitsfaktor, wenn Sie einen elektrischen Transformator für eine bestimmte elektrische Last entwerfen. Es ist wichtig, eine Marge von 20 bis 30% über der berechneten elektrischen Last einzuplanen, um sicherzustellen, dass der Transformator für die gegebene Anwendung unter Spitzenlast nicht ausfällt.
• Es ist möglich, dass während seiner Nutzungsdauer Hitze oder extreme Umgebungsbedingungen auftreten, daher ist es wichtig, hohe Umgebungstemperaturen und andere Faktoren beim Entwerfen des elektrischen Transformators zu berücksichtigen, um einen Ausfall des elektrischen Transformators an heißen Sommertagen aufgrund übermäßiger Hitze zu vermeiden.
• Es ist auch wichtig, den Standort Ihrer Transformatorinstallation zu berücksichtigen, da Ihr Transformator in großer Höhe installiert sein könnte, wo die dünnere Luft die Kühl- und Isolationsleistung Ihres elektrischen Transformators beeinträchtigen könnte.
• Es ist die Pflicht des Designers von elektrischen Transformatoren, etwaige zukünftige Wachstumspläne zu berücksichtigen, die vom Kunden nicht bereitgestellt werden. Dies wird Ihnen und Ihrem Kunden helfen, einen Transformator zu haben, der in naher Zukunft nicht ausfällt.

Fazit

Da elektrische Transformatoren empfindliche elektrische Geräte sind, erfordern sie ordnungsgemäße Berechnungen während der Entwurfsphase, um in jeder Art von Anwendung sichere und zuverlässige Elektrizität zu liefern. Wir haben eine kurze Anleitung zu den Berechnungen von Transformatoren bereitgestellt, zusammen mit einer Beispieltabelle, um Ihnen die genaue Bestimmung der Transformatorgröße zu erleichtern.

Nachverfolgung

Bei Daelim Transformer entwerfen und entwickeln wir elektrische Transformatoren aller Art, Größe und Kapazität. Unser Team von erfahrenen Elektroingenieuren hat über zehn Jahre Erfahrung in der Durchführung aller Arten von Transformatorberechnungen und der Lieferung von Transformatoren, die allen Anforderungen der Kunden gerecht werden. Wenn Sie Fragen zum Design oder zu Berechnungen von Transformatoren haben, steht Ihnen unser Team gerne zur Verfügung.