變壓器溫升的計算方法及公式

採用空氣冷卻的變壓器，它的溫升除了與磁心損耗和繞組銅損之和有關外，還和輻射表面的面積有關。氣流流經變壓器，變壓器的溫度會降低，降低的程度與氣流速度（in(3) ／min）有關。

　　想要精確、系統地計算出變壓器的溫升是不容易的，但可以通過一些經驗曲線來得到溫升值，誤差只在10℃以內。這些曲線是基於輻射表面面積的熱敏阻抗這一概念得來的。散熱片熱敏阻抗Rt的定義為散熱片每耗散1W功率所帶來的溫升（通常以℃為單位），溫升的增加dT與耗散功率P之間的關係為：dT＝PRt。

　　一些廠家還給出了不同產品的R，值，這就間接說明了磁心外表面的溫升為Rt與磁心損耗和銅損之和的乘積，有經驗的用戶通常會假定內表面最熱點（一般位於磁心的中心柱）的溫升比磁心外表面溫升高10～15℃。

　　溫升不僅和輻射表面的面積有關，還與磁心總的耗散功率有關。輻射表面的耗散功率越大，輻射表面和周圍空氣的溫差就越大，表面也就更容易冷卻，也就是說表面的熱敏阻抗越低。

　　因此，在估算變壓器的溫升時，往往將變壓器｀總的外表面積看成是一個等效散熱片的輻射表面積。總的外表面積為

　　（2×寬度×高度＋2×寬度×厚度＋2×高度×厚度）

　　等效散熱片的熱敏阻抗可以根據總的耗散功率（磁心損耗與銅損之和）來校正。

　　散熱片的熱敏阻抗與表面積的關係曲線如圖（a）所示。這是一條經驗曲線，它是根據大量的不同廠家、不同尺寸和不同形狀的散熱片的平均值得來的。圖中標出的都是1 W功率級的熱敏阻抗值，它位於雙對數坐標中的直線上。

　　儘管片狀散熱片的熱敏阻抗在某種程度上與葉片的形狀、葉片之間的空隙和葉片是否黑化或鍍鋁有關，但這些都只是次要因素。在某種程度上可以說熱敏阻抗完全由散熱片輻射表面的面積決定。

　　不同的散熱片廠家的產品目標中也會給出如圖（b）所示的熱敏阻抗與耗散功率的關係曲線。

　　綜合圖（a）和圖（b）可以得到圖（c）所示的不同散熱片面積的溫升與功率損耗的關係曲線。此曲線用起來更直接更方便。它提供了不同散熱面積（對角線）和耗散功率的散熱片的溫升值。因此可以直接從圖中讀出變壓器外表面的溫升，因為總損耗和輻射表面總面積都已給出。

　　(a)散熱片熱敏阻抗與表面積的關係曲線

　　(b)熱敏阻抗與耗散功率的關係曲線

　　(c)不同散熱片面積的溫升與功率損耗的關係

不同散熱片面積的溫升與功率損耗的關係。根據變壓器散熱片的等效面積計算溫升。