كفاءة المحول الكهربائي: قارن النسبة مع زيادة الحمل، لا القدرة وحدها. [1]
الخلاصة السريعة
في مثالنا تبلغ الكفاءة نحو 96.774% عند 10A، وتنخفض إلى 96% عند 20A، رغم تضاعف القدرة الخارجة. [2]
- نموذج تقريبي لحمل مقاومي ومعامل قدرة واحد. نثبت جهد الإثارة والتردد، ونهمل تنظيم الجهد وتغير مقاومة الملفات بالحرارة. V جهد الثانوي الفعال بالفولت، وI تياره الفعال بالأمبير؛ نقرب V إلى ثابت. [1]
- C>0 الفقد الثابت بالواط، وR>0 مقاومة مكافئة للملفين محالة إلى الثانوي بالأوم. نهمل الخسائر الأخرى؛ فقد النحاس Pc=RI²، والخرج Po=VI، والدخل Pin=Po+C+Pc. الكفاءة η=Po/Pin، ونضربها في 100 للنسبة المئوية. [1]
- لـI>0 اكتب η=V/(V+K)، حيث K=C/I+RI بوحدة الفولت. تعظيم η يعادل تصغير K. مشتقته K′=R−C/I²؛ تنعدم عند I*=√(C/R)، موجبة بعده وسالبة قبله. لذا الكفاءة تزيد قبل I* وتنقص بعده، وتتساوى الخسارتان Pc=C عند القمة. [2]
- قيم افتراضية V=120V وC=20W وR=0.2Ω، ومجال المثال 0≤I≤20A. عند I*=10A: Pc=20W، وPo=1200W، وPin=1240W؛ η=30/31≈96.774%. ليست بيانات محول تجاري أو اختبار منفذ. [2]
- عند I=5A: Pc=5W وPo=600W وPin=625W؛ وعند I=20A: Pc=80W وPo=2400W وPin=2500W. الكفاءة 96% في الحالتين. أما الخسائر الكلية C+Pc فهي 25W و100W؛ تساوي الكفاءة لا يعني تساوي القدرة المهدرة. [1]
- عند I=0 يكون الخرج صفرًا والكفاءة صفرًا مع بقاء C؛ لا نعوض الصفر في K. القمة المحسوبة تعتمد على المجال: إن انتهى قبل I*، كانت أعلى كفاءة عند طرفه الأعلى. الرسم للمثال حتى 20A؛ لا يقيس أقصى قدرة أو حدًا حراريًا. [2]
حدد تقريب التشغيل
نموذج تقريبي لحمل مقاومي ومعامل قدرة واحد. نثبت جهد الإثارة والتردد، ونهمل تنظيم الجهد وتغير مقاومة الملفات بالحرارة. V جهد الثانوي الفعال بالفولت، وI تياره الفعال بالأمبير؛ نقرب V إلى ثابت. [1]
افصل الفقد الثابت والمتغير
C>0 الفقد الثابت بالواط، وR>0 مقاومة مكافئة للملفين محالة إلى الثانوي بالأوم. نهمل الخسائر الأخرى؛ فقد النحاس Pc=RI²، والخرج Po=VI، والدخل Pin=Po+C+Pc. الكفاءة η=Po/Pin، ونضربها في 100 للنسبة المئوية. [1]
قلل الفقد النسبي
لـI>0 اكتب η=V/(V+K)، حيث K=C/I+RI بوحدة الفولت. تعظيم η يعادل تصغير K. مشتقته K′=R−C/I²؛ تنعدم عند I*=√(C/R)، موجبة بعده وسالبة قبله. لذا الكفاءة تزيد قبل I* وتنقص بعده، وتتساوى الخسارتان Pc=C عند القمة. [2]
احسب موضع القمة
قيم افتراضية V=120V وC=20W وR=0.2Ω، ومجال المثال 0≤I≤20A. عند I*=10A: Pc=20W، وPo=1200W، وPin=1240W؛ η=30/31≈96.774%. ليست بيانات محول تجاري أو اختبار منفذ. [2]
قارن حملين حولها
عند I=5A: Pc=5W وPo=600W وPin=625W؛ وعند I=20A: Pc=80W وPo=2400W وPin=2500W. الكفاءة 96% في الحالتين. أما الخسائر الكلية C+Pc فهي 25W و100W؛ تساوي الكفاءة لا يعني تساوي القدرة المهدرة. [1]
افحص طرفي المجال
عند I=0 يكون الخرج صفرًا والكفاءة صفرًا مع بقاء C؛ لا نعوض الصفر في K. القمة المحسوبة تعتمد على المجال: إن انتهى قبل I*، كانت أعلى كفاءة عند طرفه الأعلى. الرسم للمثال حتى 20A؛ لا يقيس أقصى قدرة أو حدًا حراريًا. [2]
المراجع
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.