Quais são as principais causas do superaquecimento do transformador inversor?

Em ambientes operacionais de alta frequência e alta potência, o superaquecimento é uma das principais falhas que afetam a vida útil e o desempenho dos transformadores inversores . O superaquecimento decorre principalmente dos seguintes fatores principais:

Perda de energia devido a fatores de design e materiais

Perdas no núcleo e perdas parasitas: Sob operação de alta frequência, as perdas por correntes parasitas e as perdas por histerese do material do núcleo do transformador do inversor (como um núcleo EI de alta qualidade) aumentam significativamente.

Se o efeito de alta frequência não for adequadamente considerado no projeto, ou se o material do núcleo selecionado não tiver resistência de alta frequência suficiente, a temperatura dos componentes do núcleo aumentará acentuadamente, levando ao superaquecimento localizado.

Envelhecimento do isolamento e curtos-circuitos parciais: Com o uso prolongado, a camada de isolamento do enrolamento pode envelhecer ou sofrer danos localizados, levando a curtos-circuitos entre espiras ou entre camadas. A densidade de corrente no ponto de curto-circuito aumenta dramaticamente, gerando imenso calor e causando temperaturas locais anormalmente altas no transformador, resultando potencialmente em queima.

Ambiente operacional e problemas de dissipação de calor

Ambiente de alta temperatura e má dissipação de calor: Os transformadores inversores normalmente operam ao ar livre ou em espaços confinados. Se a temperatura ambiente for muito alta ou se os dispositivos de resfriamento ativos/passivos, como ventiladores de resfriamento e dissipadores de calor, funcionarem mal ou ficarem bloqueados, o calor não poderá ser dissipado de maneira eficaz, fazendo com que o aumento geral da temperatura exceda o valor projetado.

Perdas Adicionais Devido a Harmônicos e Saturação Magnética: A corrente de saída do inversor geralmente contém harmônicos de alta frequência. Esses harmônicos não apenas aumentam as perdas no núcleo, mas também podem causar a saturação magnética do núcleo, fazendo com que a densidade do fluxo magnético entre na região não linear, exacerbando ainda mais as perdas de ferro e levando a temperaturas anormalmente altas.

Sobrecarga e más conexões elétricas

Operação em Sobrecarga: Quando o transformador do inversor opera sob cargas que excedem sua capacidade nominal, o aumento da corrente leva ao aumento das perdas de energia (P = I²R) e o calor se acumula rapidamente. A operação com sobrecarga prolongada não apenas reduz a eficiência, mas também pode levar à quebra do isolamento.

Aumento da resistência de contato: Mau contato nos terminais ou comutadores pode aumentar a resistência do contato. Esta maior resistência de contato gera calor concentrado; se a temperatura for muito alta, pode derreter ou queimar o isolamento ao redor, danificando ainda mais o transformador.