Erilaisille muuntajille on olemassa vastaavat tekniset vaatimukset, jotka voidaan ilmaista vastaavilla teknisillä parametreilla. Esimerkiksi tehomuuntajan tärkeimpiä teknisiä parametreja ovat nimellisteho, nimellisjännite ja jännitesuhde, nimellistaajuus, käyttölämpötilaluokka, lämpötilan nousu, jännitteen säätönopeus, eristyskyky ja kosteudenkestävyys. Yleisten matalataajuusmuuntajien tärkeimmät tekniset parametrit ovat muuntosuhde, taajuusominaisuudet, epälineaarinen särö, magneettinen ja sähköstaattinen suojaus, hyötysuhde jne.
Muuntajan tärkeimpiä parametreja ovat jännitesuhde, taajuusominaisuudet, nimellisteho ja hyötysuhde.
()1)Jännitesuhde
Muuntajan jännitesuhteen n ja ensiö- ja toisiokäämien kierrosten ja jännitteen välinen suhde on seuraava: n=V1/V2=N1/N2, jossa N1 on muuntajan ensiö- (ensiö-) käämi, N2 on toisio- (sekundääri-) käämi, V1 on jännite ensiökäämin molemmissa päissä ja V2 on jännite toisiokäämin molemmissa päissä. Ylösjännitemuuntajan jännitesuhde n on pienempi kuin 1, alennusmuuntajan jännitesuhde n on suurempi kuin 1 ja erotusmuuntajan jännitesuhde on 1.
()2)Nimellisteho P Tätä parametria käytetään yleensä tehomuuntajille. Se viittaa lähtötehoon, jolla tehomuuntaja voi toimia pitkään ylittämättä määritettyä lämpötilaa määritellyllä käyttötaajuudella ja -jännitteellä. Muuntajan nimellisteho liittyy rautasydämen poikkileikkauspinta-alaan, emaloitun langan halkaisijaan jne. Muuntajalla on suuri rautasydämen poikkileikkauspinta-ala, paksu emaloitu langan halkaisija ja suuri lähtöteho.
()3)Taajuuskäyrä Taajuuskäyrä tarkoittaa, että muuntajalla on tietty toimintataajuusalue, eikä eri toimintataajuusalueilla toimivia muuntajia voida vaihtaa keskenään. Kun muuntaja toimii taajuusalueensa ulkopuolella, lämpötila nousee tai muuntaja ei toimi normaalisti.
()4)Hyötysuhde viittaa muuntajan lähtötehon ja ottotehon suhteeseen nimelliskuormituksella. Tämä arvo on verrannollinen muuntajan lähtötehoon, eli mitä suurempi muuntajan lähtöteho on, sitä suurempi on hyötysuhde. Mitä pienempi muuntajan lähtöteho on, sitä pienempi on hyötysuhde. Muuntajan hyötysuhde on yleensä 60–100 %.
Nimellisteholla muuntajan lähtötehon ja ottotehon suhdetta kutsutaan muuntajan hyötysuhteeksi, nimittäin
η= x100%
Jossaη On muuntajan hyötysuhde; P1 on ottoteho ja P2 on lähtöteho.
Kun muuntajan lähtöteho P2 on yhtä suuri kuin ottoteho P1, hyötysuhdeη 100 %:n arvolla muuntaja ei tuota häviöitä. Todellisuudessa tällaista muuntajaa ei kuitenkaan ole olemassa. Kun muuntaja siirtää sähköenergiaa, se tuottaa aina häviöitä, joihin kuuluvat pääasiassa kupari- ja rautahäviöt.
Kuparihäviöllä tarkoitetaan muuntajan käämin resistanssin aiheuttamaa häviötä. Kun virta lämpenee käämin resistanssin läpi, osa sähköenergiasta muuttuu lämpöenergiaksi ja häviää. Koska käämi on yleensä käämitty eristetyllä kuparilangalla, sitä kutsutaan kuparihäviöksi.
Muuntajan rautahäviö käsittää kaksi näkökohtaa. Yksi on hystereesihäviö. Kun vaihtovirta kulkee muuntajan läpi, muuntajan piiteräslevyn läpi kulkevan magneettisen voimaviivan suunta ja koko muuttuvat vastaavasti, jolloin piiteräslevyn sisällä olevat molekyylit hankautuvat toisiaan vasten ja vapauttavat lämpöenergiaa, jolloin osa sähköenergiasta häviää, mitä kutsutaan hystereesihäviöksi. Toinen on pyörrevirtahäviö muuntajan ollessa toiminnassa. Rautasydämen läpi kulkee magneettinen voimaviiva, ja indusoitu virta syntyy magneettiseen voimaviivaan kohtisuorassa tasossa. Koska tämä virta muodostaa suljetun silmukan ja kiertää pyörteen muodossa, sitä kutsutaan pyörrevirraksi. Pyörrevirran olemassaolo saa rautasydämen lämpenemään ja kuluttamaan energiaa, mitä kutsutaan pyörrevirtahäviöksi.
Muuntajan hyötysuhde liittyy läheisesti muuntajan tehotasoon. Yleisesti ottaen, mitä suurempi teho, sitä pienemmät ovat häviöt ja lähtöteho ja sitä suurempi on hyötysuhde. Päinvastoin, mitä pienempi teho, sitä alhaisempi on hyötysuhde.
Julkaisun aika: 07.12.2022
