變壓器空載關鍵參數剖析及計算講解

2021-01-08 電子產品世界

變壓器空載是在變壓器運行過程中的一種現象。在進行電子電路設計時，有時會需要對變壓器空載的損耗進行計算。在這對於剛剛接觸變壓器空載的設計者來說會有一些困難。本文就將對變壓器空載的損耗計算方法進行講解，幫助設計者們儘快掌握這種方法。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/387049.htm

變壓器空載損耗計算方法是與外施電壓有很大關係，如果電壓V為一定值，則變壓器空載損耗鐵損不變，(因為f不變)，又因為正常運行時U1=U1N，故空載損耗又稱不變損耗。如果電壓波動，則空載損耗即變化。變壓器的鐵損與鐵芯材料及製造工藝有關，與負荷大小無關。

空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損後者稱為銅損。由於空載電流很小，後者可以略去不計，因此，空載損耗基本上就是鐵損。

空載損耗

當變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時，所消耗的有功功率稱空載損耗。算法如下：空載損耗=空載損耗工藝係數×單位損耗×鐵心重量

負載損耗

當變壓器二次繞組短路(穩態)，一次繞組流通額定電流時所消耗的有功功率稱為負載損耗。算法如下：負載損耗=最大的一對繞組的電阻損耗+附加損耗

附加損耗=繞組渦流損耗+並繞導線的環流損耗+雜散損耗+引線損耗

阻抗電壓

當變壓器二次繞組短路(穩態)，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分數表示，即uz=(Uz/U1n)*100%。

匝電勢：

u=4.44*f*B*At，V;

其中：B—鐵心中的磁密，T;

At—鐵心有效截面積，(平方米);

可以轉化為變壓器設計計算常用的公式：

當f=50Hz時：u=B*At/450*10^5，V;

當f=60Hz時：u=B*At/375*10^5，V;

如果已知相電壓和匝數，匝電勢等於相電壓除以匝數變壓器空載損耗計算-變壓器的空載損耗組成。影響變壓器空載損耗鐵損的因素很多，以數學式表示，則式中Pn、Pw——表示磁滯損耗和渦流損耗。

kn、kw——常數;

f——變壓器外施電壓的頻率赫;

Bm——鐵芯中最大磁通密度韋/米2;

n——什捷因麥茲常數，對常用的矽鋼片，當Bm=(1.0～1.6)韋/米2時，n≈2，對目前使用的方向性矽鋼片，取2.5～3.5。

根據變壓器的理論分析，假定初級感應電勢為E1(伏)，則：E1=KfBm(2)

K為比例常數，由初級匝數及鐵芯截面積而定，由於初級漏阻抗壓降很小，若忽略不計，則鐵損為：E1=U1(4)

本文對於變壓器空載損耗計算進行了介紹，並對其中一些關鍵參數的定義進行了詳細的介紹，於此同時再結合計算加以深一步理解。在進行變壓器空載損耗計算之前，不妨花上幾分鐘來閱讀本文，相信大家會有意想不到的收穫。


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