Elektrikli lokomotiflerde kullanılmakta olan cer transformatörleri tren sisteminde hareket gücü için gerekli olan gerilim dönüşümünü gerçekleştirmektedir. Trenlerde kritik öneme sahip olan bu elemanların tasarımı aşamasında dikkat edilmesi ve üretimden önce hesaplanması gerekli olan parametreler bulunmaktadır. Bu parametreler transformatörün kısa devre empedansı, sargıların doğru akım direncine bağlı olarak oluşan kayıplar, sargılarda oluşan girdap akımı kayıpları, transformatörün harmonikli akımlar ile yüklenmesi durumunda oluşan kayıplar, inrush akımı, kazan kayıpları, boşta çalışma kayıpları, kısa devre kuvvetleri, kapasitans değerleri, elektrik alan dağılımları olarak sıralanabilir. Bu parametrelerin tasarım aşamasında hesaplanması sürdürülebilirlik ve güvenilirlik için kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada örnek bir cer transformatöründe boşta çalışma kayıpları sonlu elemanlar yöntemi ile hesaplanmıştır. Hesaplamalar gerçekleştirilirken cer sisteminde izin verilen maksimum ve nominal gerilim seviyeleri değerlendirilmeye alınmıştır. Daha sonra analiz sonuçları, üretilen cer transformatörü üzerinde gerçekleştirilen test çalışmaları ile doğrulanmıştır. Bu kapsamda, cer transformatörlerinin tasarımında hesaplanması gerekli olan parametrelerden biri olan boşta çalışma akımı ve boşta çalışma kaybı hakkında bilgi verilip hesaplamalar gerçekleştirilmiştir. Bu hesaplamaları tasarım aşamasında gerçekleştirilmesinin önemi vurgulanmıştır.
Traction transformers used in electric locomotives perform the voltage conversion required for traction power in the train system. Some parameters need to be considered during the design phase of these elements, which are critical in trains and need to be calculated before production. These parameters can be listed as short circuit impedance of the transformer, losses due to direct current resistance of the windings, eddy current losses in the windings, losses occurring when the transformer is loaded with harmonic currents, inrush current, tank losses, no-load losses, short circuit forces, and capacitance values. Calculating these parameters at the design stage is critical for sustainability and reliability. In this study, no-load losses in a sample traction transformer calculated with the finite element method. While performing the calculations, the maximum and nominal voltage levels allowed in the traction system were considered. After, the analysis results were confirmed with the test results performed on the produced traction transformer. In this context, information was given, and calculations were made about the no-load current and no-load loss, which are one of the parameters that need to be calculated in the design of traction transformers. The importance of performing these calculations at the design stage is emphasized.
