چکیده
بررسی مقاله های پژوهشی اخیر تمایل مستمر در کاربرد روش های پیشرفته برای برآورد دقیق و کنترل تلفات سرگردان در ترانسفورماتورهای را نشان می دهد. این مقاله مروری بر پژوهش ها، پیشرفت ها و کاربرد ابزار محاسباتی مختلف برای تحلیل تلفات سرگردان است، که بر اساس بیش از 50 مقالۀ منتشرشده است. همۀ مقالات مهم به صورتی نظاممند دسته بندی شده اند. روش های مورد استفادۀ طراحان ترانسفورماتور از نظر کاربردی مورد بحث قرار گرفته است. این گزارش شامل نظراتی انتقادی در مورد اثربخشی همۀ رویکردها و مسیرهای پژوهشی آینده می-شود.
1- مقدمه
چند دهه گذشته شاهد ظهور جهت گیری پژوهشی نسبت به کاربرد روش های محاسباتی پیشرفته برای تخمین و کنترل تلفات سرگردان بوده است. تلفات باری سرگردان در مقادیر زیاد ترانسفورماتورهای ژنراتور و ترانسفورماتورهای خودکار می تواند بالا باشد. امروزه چالش برای طراحان، سرمایه گذاری تلفیقی، عملکرد مطلوب، و هزینه های کم، نیاز فضا و وزن است؛ به همین دلیل به ابزار تحلیلی پیشرفته ای نیاز دارد که اثر سینرژیکی را ارائه می کند که به طرح های بهینه و بهبود عملکرد محصول منجر می شود. این مقاله حاوی مروری بر حدود 50 مقاله است، که یک یا چند عنصر از تلفات سرگردان را از نظرگاه تخمین و کاهش بررسی کرده اند. تلفات سرگردان شامل تلفات جریان گردابی و چرخشی در سیم پیچ ها، تلفات در صفحه فلیچ، تلفات لبه هسته، تلفات به خاطر میدان جریان بالا، و تلفات چهارچوب و مخزن می شود. این مقاله مزایا و معایب روش های مختلف ارزیابی را با هم مقایسه کرده و این روش ها در بافت امروزی بررسی می شوند، که در آن نرم افزارهای تحلیل مدرنی وجود دارد. کنترل مقررات برای هر یک از تلفات سرگردان مورد بحث قرار می گیرد.
Abstract
Survey of current research papers reveals the continued interest in application of advanced techniques for accurate estimation and control of stray losses in transformers. This paper gives an overview of research, development and application of various computational tools for stray loss analysis, based on over 50 published papers. All landmark papers are systematically classified. Practicality of application of methods by transformer designers is discussed. The report concludes with critical comments on efficacy of all approaches and directions for pursuing further research.
I. INTRODUCTION
Last couple of decades have seen advent of research orientation towards application of advanced computational methods to estimate and control stray losses. Stray load loss in large ratings of generator transformers and autotransformers can be appreciably lugh. Challenge for designer today is higher loss capitallzation, optimum performance, and low cost, space and weight requirements; for which he needs advanced analysis tools that provide synergistic effect leading to optunum designs and product performance improvements. The paper contains a review of about 50 papers, which have dealt with one or more components of stray loss from the point of view of estimation and reduction. Stray losses include eddy and circulating current loss m windings, losses m flitch plate, core edge loss, loss due to high current field, and frame and tank losses. The paper has compared, for each stray loss component, pros and cons of various methods of estmation, and these methods are reviewed in today’s context, where state-of-the-art analysis softwares are available. Control measures for each stray loss component are discussed.
چکیده
1- مقدمه
2- عناصر تلفات سرگردان
الف- تلفات گردابی سیم پیچ
ب. تلفات جریان چرخشی در سیم پیچ ها
ج. صفحه فلیچ و تلفات لبه هسته
د. تلفات سرگردان ناشی از جریانات بالا
هـ. چهارچوب تلفات
و. تلفات مخزن
الف. روش های دو بعدی
ب. فرمولاسیون های سه بعدی
ج. تحلیل FEM سه بعدی
4- کنترل تلفات سرگردان
الف. حفاظت مغناطیسی
ب. جریان گردابی حفاظتی
5- نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. STRAY LOSS COMPONENTS
A. Winding Eddy Loss
B. Circulating Current Loss in Windings
C. Flitch Plate and Core Edge Loss
D. Stray Loss due to High Currents
E. Frame Loss
F. Tank Loss
III. GENERAL OVERVIEW OF METHODS
A. Two-dimensional Methodr
B. Three-dimensional Formulations
C. Tliree-niwie~uional FEM Analysis
IV. STRAY LOSS CONTROL
A. Magiretic Shielding
B. Eddy Current Shielding
V. CONCLUSIONS