구리손실
Copper loss |
구리 손실은 변압기 권선 또는 기타 전기 장치의 도체에서 전류에 의해 생성되는 열에 흔히 주어지는 용어다. 구리 손실은 인접 구성 요소의 유도 전류에서 발생하는 핵심 손실과 마찬가지로 바람직하지 않은 에너지 전달이다. 이 용어는 와인딩이 구리 또는 알루미늄과 같은 다른 도체로 만들어졌는지 여부에 관계없이 적용된다. 따라서 종종 권선 손실이라는 용어가 선호된다. 하중 손실이라는 용어는 비적재 변압기가 약간의 구불구불한 손실을 가지기 때문에 밀접하게 관련되어 있지만 동일하지는 않다.
계산
구리 손실은 줄 가열로 인해 발생하며, 줄의 제1법칙과 관련하여 "I 제곱 R 손실"이라고도 한다. 이는 권선을 통해 그리고 도체의 전기적 저항에 비례하여 전류의 제곱에 따라 매초, 즉 전력이 손실되는 에너지가 증가한다는 것을 말한다.
여기서 나는 도체 안에서 흐르는 전류와 R 도체의 저항이다. I가 암페어, R이 옴인 상태에서 계산된 전력 손실은 와트로 주어진다.
줄 가열은 1.0의 성능 계수를 가지는데, 이는 전력 1와트 당 1줄의 열로 변환된다는 것을 의미한다. 따라서 구리 손실로 인해 손실되는 에너지는 다음과 같다.
여기서 t는 전류가 유지되는 시간(초)이다.
주파수의 영향
저주파 어플리케이션의 경우 저저항 금속으로 만들어진 단면적이 큰 도체를 채택하여 전력 손실을 최소화할 수 있다.
고주파 전류와 함께 근접 효과와 피부 효과는 전류가 도체 전체에 고르지 않게 분포되어 유효 저항을 증가시키고 손실 계산을 더욱 어렵게 한다.
리츠 와이어(Litz wire)는 전류가 균일하게 분산되도록 하기 위해 만들어진 와이어의 일종으로 줄 난방을 감소시킨다.
구리 손실 감소
그 중에서도 대표적인 산업유도 모터의 전기 에너지 효율은 스테이터 권선의 전기 손실을 줄임으로써 향상될 수 있다(예: 도체의 단면적 증가, 권선 기법 개선, 구리 등 전기 전도성이 높은 재료 사용). 송전에서는 전압을 높여 전류를 감소시켜 전력 손실을 감소시킨다.[1]
참조
외부 링크
