Effektförluster

Effektförluster är den del av den tillförda effekt som inte används som nyttigt arbete utan istället omvandlas till värme i ett system. Dessa förluster begränsar verkningsgraden och leder till ökad energiförbrukning och kylbehov. Begreppet används inom elektriska, magnetiska och mekaniska anläggningar samt inom kraftöverföring och kraftelektronik.

De viktigaste källorna till effektförluster är:

- Elektriska förluster i ledare och kontakter, ofta kallade I²R-förluster, som uppkommer när elektrisk ström passerar genom resistiva vägar.

- Kärn- eller järnförluster i magnetiska kärnor, där hysteresis och eddyströmmar omvandlar en del av flödesarbetet till värme i transformatorer, elmotorer och induktorer.

- Mekaniska förluster i rörliga delar, inklusive friktion i lager och växellägen samt vindmotstånd.

- Skenförluster i magnetiska och elektriska komponenter, samt förluster i kraftelektronik såsom växelriktare och konvertersväxlar, där konduktions- och växlingsförluster uppstår med olika beroenden av ström, spänning och frekvens.

Effektivitet och förluster mäts vanligtvis som η = Pout/Pin, där förlusternas summa är Pin − Pout. Förlusterna påverkas av belastning, temperatur, materialegenskaper och frekvens. I praktiken dominerar olika förlustkällor beroende på typ av utrustning. Transformation, verktyg och systemdesign syftar till att minska förlusterna genom bättre material, optimerad geometri, effektiv kylning och väl valda driftparametrar.

Åtgärder för att minska effektförluster inkluderar val av lågförlustmaterial, laminering i kärnor, större korssection för ledare, temperaturkontroll och användning av mer effektiva halvledare i kraftelektronik. Genomgående strävar man efter lägre förluster för att höja den totala närbelägna effektiviteten och minska miljöpåverkan.

---