Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

Elektrische Antriebe und Steuerungen
Minos
Das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Wirkleistung des
Transformators wird als Wirkungsgrad bezeichnet. Der Wirkungsgrad wird
durch die Eisen- und die Wicklungsverluste verringert.
Unabhängig von der Belastung ist der magnetische Fluss im Eisenkern
ungefähr gleich bleibend. Die Eisenverlustleistung ist deshalb immer
gleich hoch.
Die Wicklungsverlustleistung nimmt jedoch quadratisch im Verhältnis zur
Belastung zu. Der Wirkungsgrad eines Transformators hängt somit insgesamt
von seiner Belastung ab. Bei Netztransformatoren sind die beiden
Verlustleistungen etwa gleich groß.
Wird ein Transformator ohne Last betrieben, so entstehen in der Ausgangswicklung
keine Wicklungsverluste. Auch in der Eingangswicklung
sind die Wicklungsverluste in diesem Fall sehr gering weil nur sehr kleine
Ströme fließen.
Die von einem Transformator im Leerlauf aufgenommene Leistung entspricht
somit der Verluste im Eisenkern. Die Eisenverlustleistung kann
also im Leerlaufversuch gemessen werden.
Die Wicklungsverlustleistung wird dagegen im Kurzschlußversuch mit
der Bemessungslast gemessen. In diesem Fall fließen durch die Wicklungen
die Bemessungsströme und verursachen die Wicklungsverlustleistung.
Durch die beim Kurzschlußversuch kleinen Spannungen ist der magnetische
Fluss im Eisenkern sehr klein und es entsteht kaum eine Eisenverlustleistung.
Als Jahreswirkungsgrad wird das Verhältnis der innerhalb eines Jahres
abgegebenen Arbeit zu der im gleichen Zeitraum aufgenommenen Arbeit
bezeichnet. Die Differenz beider Werte ist die Verlustarbeit des Transformators.
Da die Verluste durch den Eisenkern unabhängig von der Belastung sind,
entsteht ein geringerer Jahreswirkungsgrad, wenn der Transformator
lange Zeit eingeschaltet ist und nur zeitweise belastet wird.
Werden Transformatoren nur kurzzeitig belastet obwohl sie lange eingeschaltet
sind, so sollten sie so aufgebaut sein, dass die Eisenverluste
kleiner sind als die Wicklungsverluste.
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