tehohäviöihin

Tehohäviöt ovat sähköjärjestelmissä ja sähköisissä muunninlaitteissa esiintyviä energiahäviöitä, jotka muuttuvat pääasiassa lämpöenergiaksi eivätkä tuota hyödyllistä työtehtävää. Ne vaikuttavat laitteen hyötysuhteeseen ja käyttökustannuksiin sekä lisäävät lämpökuormaa.

Pääasialliset lähteet ovat:

- I^2R-häviöt, jotka syntyvät johtimien ja kytkinten resistanssista kuormituksen aikana. Tehohäviöt kasvavat luvulla I^2R ja voivat näkyä erityisesti suurta virtaa käyttävissä komponenteissa.

- Magneettisissa ytimissä tapahtuvat hysteresis- ja pyörrehäviöt. Transformerit, moottorit ja muut magneettiset koneet voivat menettää energiaa magneettikentän kiertämisen ja vaihtelevan magneettivuon vuoksi.

- Siirto- ja kytkinhäviöt sähkö- ja tehoelektroniikassa, mukaan lukien kiihdyttimien, inverttereiden sekä kytkinten nopean hallinnan aiheuttamat häviöt.

Lisäksi häviöihin vaikuttavat lämpötilat, taajuus ja kuormitusolosuhteet. Tehohäviöiden mittaaminen ja analysointi on oleellista laitteen suunnittelussa, jotta voidaan parantaa energiatehokkuutta ja asettaa turvalliset lämpötilarajat.

Häviöiden vähentäminen perustuu sekä materiaalivalintoihin että rakenteellisiin ratkaisuun. Esimerkkejä ovat matala resistanssi materiaalit ja leveämpi poikkipinta johtimissa, laminoidut magneettiset ytimet pyörrehäviöiden minimoimiseksi sekä optimoidut kytkin- ja säätöalgoritmit, jotka tasapainottavat konduktiiviset ja vaihtohäviöt. Cooling- ja jäähdytysratkaisut sekä standardien asettamat tehokkuusvaatimukset tukevat energiatehokkuutta laitteissa ja järjestelmissä.