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變壓器的功率損耗可分為兩部分,即固定損耗與可變損耗。固定損耗就是空載損耗(即鐵損和激磁功率損耗,簡稱鐵損),它只與變壓器的容量以及電壓的高低有關(guān),而與負(fù)載的大小無關(guān)。
空載損耗空載損耗可分為有功損耗和無功損耗兩部分,有功部分基本上是鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗,一般在產(chǎn)品說明書或出廠試驗(yàn)報(bào)告中注明。無功部分是勵(lì)磁電流產(chǎn)生的損耗,它近似地等于變壓器的空載功率,可根據(jù)空載電流用下式計(jì)算。QO=IO%/100Se式中QO空載損耗中的無功損耗(千乏);IO%空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù);Se額定容量(千伏安)。
可變損耗變壓器的可變損耗就是短路損耗(即繞組中的損耗,簡稱銅損),它也分為兩部分,即有功部分和無功部分,有功部分是變壓器原、副繞組的電阻通過電流時(shí)產(chǎn)生的損耗,它和電流的平方成正比。因此它的大小取決于變壓器負(fù)載的大小和功率因數(shù)的高低。無功部分主要是漏磁通產(chǎn)生的損耗,它可通過下式進(jìn)行計(jì)算:QD=UD%/100 Se式中QD短路損耗中的無功部分(千乏);UD%短路電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù);Se額定容量(千伏安)。
因素變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗,這種損耗主要有銅損和鐵損。
銅損是指變壓器線圈電阻
所引起的損耗。當(dāng)電流通過線圈電阻發(fā)熱時(shí),一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成,因此稱為銅損。
變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面。一是磁滯損耗
,當(dāng)交流電流通過變壓器時(shí),通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化,使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦,放出熱能,從而損耗了一部分電能,這便是磁滯損耗。另一是渦流損耗
,當(dāng)變壓器工作時(shí)。鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應(yīng)電流
,由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流,且成旋渦狀,故稱為渦流
。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱,消耗能量,這種損耗稱
為渦流損耗。
變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關(guān)系,通常功率越大,損耗與輸出功率比就越小,效率也就越高。反之,功率越小,效率也就越低。
當(dāng)變壓器的初級繞組通電后,線圈所產(chǎn)生的磁通在鐵芯流動,因?yàn)殍F芯本身也是導(dǎo)體,在垂直于磁力線的平面上就會感應(yīng)電勢,這個(gè)電勢在鐵芯的斷面上形成閉合回 路并產(chǎn)生電流,好像p一個(gè)旋渦所以稱為“渦流”。這個(gè)“渦流”使變壓器的損耗增加,并且使變壓器的鐵芯發(fā)熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產(chǎn)生的損耗我們 稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線,這些銅導(dǎo)線存在著電阻,電流流過時(shí)這電阻會消耗一定的功率,這部分損耗往往變成熱量而消耗,我們稱這種 損耗為“銅損”。所以變壓器的溫升主要由鐵損和銅損產(chǎn)生的。
由于變壓器存在著鐵損與銅損,所以它的輸出功率永遠(yuǎn)小于輸入功率,為此我們引入了一個(gè)效率的參數(shù)來對此進(jìn)行描述,η=輸出功率/輸入功率。