Jak wybrać rozmiar transformatora, którego potrzebujesz?

W tym artykule przedstawimy szybki przewodnik krok po kroku, jak wybrać odpowiednią wielkość transformatora. Przyjrzymy się również czynnikom, które należy wziąć pod uwagę oraz obliczeniom związanym z transformatorem.

Jak wybrać właściwy rozmiar transformatora?

Przewodnik krok po kroku

Zdecyduj o rodzaju transformatora na podstawie rozkładu obciążenia.

Istnieją dwa rodzaje transformatorów w oparciu o rozkład obciążenia lub źródło zasilania. Są to typy jednofazowe i trójfazowe.

Typy jednofazowe są bardziej odpowiednie dla mniejszych wymagań obciążeniowych i są praktycznie używane jako stabilizatory napięcia w systemach dystrybucji energii w obszarach mieszkalnych.

Natomiast zastosowanie transformatora trójfazowego jest bardziej skierowane na duże przedsiębiorstwa i sektory przemysłowe, takie jak zasilanie maszyn o dużej mocy, takich jak pieców i komercyjnych systemów HVAC.

Tak samo ważne, jak uzyskanie odpowiedniej wielkości transformatora, jest również dokonanie wyboru odpowiedniego typu, który najlepiej pasuje do Twojej aplikacji.

Dowiedz się więcej o Rozmiar transformatora

Oblicz wymagania dotyczące obciążenia i napięcia obciążenia.

Wymaganie obciążeniowe oznacza bieżącą wartość jednostki elektrycznej, którą Twój transformator musi zasilać lub chronić.

Jeśli łączysz kilka jednostek elektrycznych, potrzebujesz bieżącej wartości dla każdej jednostki i sumujesz je, aby uzyskać całkowitą bieżącą wartość.

W międzyczasie, napięcie obciążenia odnosi się do nominalnego napięcia jednostki elektrycznej. Zwykle odpowiada to mocy, jaką Twoja jednostka lub system potrzebuje.

Prąd mierzony jest w amperach, a napięcie w woltach.

Gdzie możesz znaleźć wartości prądowe i napięciowe?

Wartości prądowe i napięciowe zazwyczaj znajdują się na tabliczka znamionowa urządzeniu elektrycznym lub sprzęcie znajdującym się z tyłu lub po bokach paneli.

Oblicz wymaganą ocenę kVA transformatora Twojego systemu

Na tym etapie powinieneś mieć wszystkie szczegóły potrzebne do obliczenia wartości znamionowej transformatora. Skorzystaj z poniższego wzoru w zależności od rodzaju transformatora, którego zamierzasz użyć.

Możesz rozpocząć swoje obliczenia lub lepiej, kontynuować czytanie, ponieważ później zamieścimy przykładowe obliczenie.

Zapoznaj się z standardowymi rozmiarami i rozważ przyszłą rozbudowę

Transformatory są zaprojektowane zgodnie z międzynarodowymi standardami, które obejmują standardowe rozmiary. Oto kilka przykładów standardowych rozmiarów transformatorów dostępnych na rynku według zastosowania.

Należy pamiętać, że to tylko kilka standardowych rozmiarów, które można zobaczyć na rynku. Dostępne rozmiary mogą również różnić się w zależności od producenta.
Możesz być zainteresowany: Różne rodzaje transformatorów i ich zastosowania
Jeśli Twoje wymagania są unikalne lub nie mieszczą się w żadnym standardowym rozmiarze, warto skontaktować się z firmą Daelim, aby uzyskać profesjonalną poradę i upewnić się, że otrzymasz odpowiedni rozmiar transformatora dla swoich specjalistycznych potrzeb.
Kolejnym ważnym czynnikiem do rozważenia byłoby zwiększenie. To wtedy przydzielasz zapas dla swojego transformatora na wypadek, gdyby Twoja pojemność wzrosła w przyszłości.
Posiadanie obliczonego zapasu chroni również Twój system przed przeciążeniem w czasie, gdy zapotrzebowanie na obciążenie przekracza normalne obciążenie robocze. Zwiększenie pojemności do 20% jest zazwyczaj zalecane.
Czas teraz zastosować ten przewodnik w praktyce. Przeprowadźmy prostą próbę obliczeniową dla wymiarowania transformatora w zależności od jego rodzaju.

Przykładowe obliczenie

Transformator jednofazowy

Komercyjny system oświetleniowy działający przy 220V pobiera łącznie 68 amperów mocy. Oblicz ocenę transformatora wymaganą dla tego systemu elektrycznego.
kVA=(I×V)/1000
kVA=(68A×220V)/1000
kVA=146,940VA/1000
kVA=14.96kVA≈15kVA
W oparciu o te obliczenia, system oświetleniowy wymaga transformatora jednofazowego o klasie 14.96 kVA lub wyżej. Jeśli sprawdzisz standardowy rozmiar, najbardziej odpowiedni rozmiar to 15kVA.
Obliczenie, jeśli chcesz zwiększyć pojemność do 20%.
kVA= 14.96 kVA×0.2 = 2.99
kVA= 14.96 kVA + 2.99
kVA=17.95 kVA ≈ 20 kVA

Transformator Trójfazowy

Załóżmy, że firma hutnicza musi zasilać piec o napięciu 120V i 700 amperach. Oblicz klasę transformatora, którą wymaga piec.
kVA=(I×V×√3)/1000
kVA=(700A×120V×√3)/1000
kVA=145,492VA/1000
kVA=145.49 kVA
Aby bezpiecznie obsługiwać piec, zgodnie z tym obliczeniem, wymaga on transformatora trójfazowego o ocenie 145.49 kVA lub więcej. Najlepszym dopasowaniem na podstawie standardowego wymiarowania jest 150 kVA.
Obliczenie, jeśli chcesz zwiększyć pojemność do 20%.
kVA=145,49 kVA  × 0,2=  29,098
kVA= 145,49 kVA + 29,098
kVA=174,588 kVA ≈ 225 kVA

Dodatkowe czynniki do rozważenia

Współczynnik mocy

Współczynnik mocy wpływa na ogólną wydajność transformatora. Im wyższy współczynnik mocy, tym lepiej.
Idealny współczynnik mocy wynosiłby 0,95 do 1. Jednak w rzeczywistości współczynnik mocy może być niższy. Niski współczynnik mocy może prowadzić do niskiej efektywności wykorzystania energii i wyższych kosztów energii.
Współczynnik mocy można obliczyć za pomocą tego wzoru:

Przykładowe obliczenia

Powiedzmy, że masz dwa silniki 20 KW. Pierwszy ma współczynnik mocy 0,95, podczas gdy drugi ma niższy współczynnik mocy wynoszący 0,8. Oba silniki są podłączone do zasilania 600V.

Teoretycznie, Silnik A z niższym współczynnikiem mocy wymaga 25 kVA mocy pozornej, podczas gdy Silnik B z wyższym współczynnikiem mocy wymaga tylko 21 kVA.
Z tego miejsca wyraźnie zobaczysz różnicę. Oba silniki mogą dostarczyć 20 KW mocy, ale Silnik A pobiera więcej mocy niż Silnik B.
W tym przypadku Silnik A nie jest ekonomiczny, ponieważ skutkuje wyższymi kosztami energii. Potrzebowałby także większych przewodów i większego transformatora.
Oprócz tego, niższy współczynnik mocy może również powodować dodatkowe problemy, takie jak spadek napięcia i nadmierne ciepło, które mogą skrócić żywotność transformatora.

Poziom napięcia

Poziom napięcia jest jednym z czynników, które będą determinować zgodność rozmiaru transformatora i wymaganych poziomów napięcia w Twoim systemie. Aby to sprawdzić, musisz być świadomy współczynnika napięcia.
Współczynnik napięcia odnosi się do stosunku liczby zwojów uzwojeń pierwotnych do uzwojeń wtórnych. Przy czym liczba zwojów jest bezpośrednio proporcjonalna do napięcia uzwojenia.
Aby obliczyć współczynnik napięcia, możesz użyć tego wzoru:

Strona pierwotna jest podłączona do źródła, podczas gdy strona wtórna jest podłączona do obciążenia, które powinno mieć pożądany poziom napięcia.

Ponieważ współczynnik napięcia jest bezpośrednio proporcjonalny do współczynnika napięcia, w miarę jak liczba zwojów po jednej stronie wzrasta, poziom napięcia po tej stronie również wzrasta i odwrotnie..

Przykładowe obliczenia

Obliczenia współczynnika napięcia

Oblicz współczynnik napięcia, mając do czynienia z transformatorem o napięciu pierwotnym 13200V i napięciu wtórnym 400V.

VR=Vp/Vs

VR=13200V/400V

VR=33

To oznacza, że każdy 33 Wolt na uzwojeniu pierwotnym odpowiada 1 Voltowi na stronie wtórnej. Jeśli tak, poziom napięcia jest zmniejszany lub obniżany.

Transformator mocy 1000 kVA - 13800V z pierwotnym układem delta - 600GrdY/347 wtórnym

Obliczenia współczynnika zwojów

Transformator ma 2500 zwojów po stronie pierwotnej i 500 zwojów po stronie wtórnej. Oblicz stosunek zwojów.

TR=Np/Ns

TR=500/2500

TR=1:5

Wyniki pokazują, że każdy pojedynczy zwój po stronie pierwotnej odpowiada 5 zwojom po stronie wtórnej. Oznacza to, że poziom napięcia lub wyjścia jest zwiększony po stronie wtórnej. W związku z tym napięcie jest podwyższone.

Sprawność

Jeśli szukasz transformatora o wysokiej wydajności, to efektywność jest jedną z kluczowych cech, na które należy zwrócić uwagę.

Transformatory o wysokiej efektywności powinny mieć efektywność od 96% do 99% lub wyższą. Oczekuje się, że tego rodzaju transformatory będą miały niższe koszty utrzymania, minimalne straty oraz ogólnie poprawią działanie Twojego systemu.

Ponadto, są one bardziej osiągalne w większych rozmiarach transformatorów o bardziej skomplikowanych konstrukcjach, które są znacznie droższe.

Istnieje kilka sposobów, aby to sprawdzić. Możesz to obliczyć na podstawie mocy wejściowej i wyjściowej transformatorów lub przez obliczenie strat w miedzi i żelazie.

Czytanie więcej o Efektywność transformatora

Zdolność przeciążeniowa

Fluktuacje, krótkoterminowe i awaryjne przeciążenia w każdym systemie są nieuniknione. Zdolność do przeciążenia definiuje zdolność transformatora do zarządzania obciążeniem, gdy przekracza ono jego zdolność obciążeniową.

Przeciążenie w systemie jest główną przyczyną przegrzewania, co może krytycznie uszkodzić istotne części transformatora, takie jak cewki i izolacja.

Można to złagodzić, jeśli transformator jest odpowiednio dobrany i zaprojektowany, aby wytrzymać obciążenie w jego szczycie na cykl plus dodatkowy margines na potencjalne przeciążenie.

Warunki środowiskowe

Odnosimy się tutaj do warunków pracy systemu oraz lokalizacji, w której zamierzasz zainstalować transformator. Niektóre z tych warunków to temperatura i wilgotność.

Typowo transformatory są projektowane z rated capacity przy temperaturze i wilgotności otoczenia. Jednak inne transformatory muszą być instalowane w lokalizacjach o surowych warunkach i specjalnych wymaganiach.

Na przykład, dla lokalizacji z ekstremalnymi temperaturami potrzebujesz większego transformatora z dodatkową izolacją i solidnym systemem chłodzenia.

Ostateczne przemyślenia

Dobór transformatora wymaga wiedzy na temat obliczania obciążenia oraz trochę wiedzy elektrycznej. Należy pamiętać, że to tylko przewodnik, a jeśli Twój system jest zbyt skomplikowany, zdecydowanie zaleca się skonsultowanie się z profesjonalistą w celu obliczenia obciążenia i innych niezbędnych obliczeń transformatora.

Co ważniejsze, musisz wybrać odpowiedniego partnera. Najlepszym wyborem będzie wybór wiarygodnego producenta transformatorów, a nie poleganie tylko na dystrybutorach transformatorów.

Dlaczego warto wybrać Daelim?

Doświadczenie

Od ponad 20 lat Daelim jest zaufanym producentem transformatorów, realizującym różne lokalne i międzynarodowe projekty elektryczne.

Projekty te są realizowane we współpracy z różnorodnymi branżami, w tym dużymi firmami użyteczności publicznej, systemami energii odnawialnej, budownictwem i wieloma innymi.

Jakość i możliwości

W Daelim jakość jest najwyższym priorytetem. To jest wspierane przez UL/cUL, CE, CSA, ISO,, oraz inne międzynarodowe certyfikaty.

Daelim posiada wiele zakładów produkcyjnych w Chinach, oferujących szeroki asortyment transformatorów, w tym standardowe rozmiary transformatorów oraz specjalistyczne transformatory produkowane z ścisłym przestrzeganiem standardów IEEE, ANSI, IEC, EN ... zgodnie z wymaganiami klientów.

Wsparcie techniczne i obsługa klienta

Z Daelim masz pewność, że otrzymasz wszelkie niezbędne profesjonalne wsparcie, zwłaszcza gdy jesteś jeszcze na etapie wstępnego dobierania rozmiaru swojego transformatora.

Usługi techniczne Daelim nie kończą się po instalacji. Nasz zespół techniczny jest dostępny, aby oferować wsparcie, jeśli potrzebujesz jakiejkolwiek pomocy lub serwisu posprzedażowego. Są one dostępne w kilku regionach, w tym w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Hiszpanii i innych krajach.

W sprawie zamówień i zapytań skontaktuj się z Transformer Daelim dzisiaj. Daelim zadba o to, abyś był wspierany na każdym kroku.