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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,而與負載的大小無關。
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,一般在產品說明書或出廠試驗報告中注明。無功部分是勵磁電流產生的損耗,它近似地等于變壓器的空載功率,可根據空載電流用下式計算。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數;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產生的損耗,它和電流的平方成正比。因此它的大小取決于變壓器負載的大小和功率因數的高低。無功部分主要是漏磁通產生的損耗,它可通過下式進行計算: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數;Se額定容量(千伏安)。
因素變壓器傳輸電能時總要產生損耗,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。當電流通過線圈電阻發熱時,一部分電能就轉變為熱能而損耗。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方面。一是磁滯損耗
,當交流電流通過變壓器時,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
,當變壓器工作時。鐵芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產生感應電流
,由于此電流自成閉合回路形成環流,且成旋渦狀,故稱為渦流
。渦流的存在使鐵芯發熱,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。
當變壓器的初級繞組通電后,線圈所產生的磁通在鐵芯流動,因為鐵芯本身也是導體,在垂直于磁力線的平面上就會感應電勢,這個電勢在鐵芯的斷面上形成閉合回 路并產生電流,好像p一個旋渦所以稱為“渦流”。這個“渦流”使變壓器的損耗增加,并且使變壓器的鐵芯發熱變壓器的溫升增加。由“渦流”所產生的損耗我們 稱為“鐵損”。另外要繞制變壓器需要用大量的銅線,這些銅導線存在著電阻,電流流過時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小于輸入功率,為此我們引入了一個效率的參數來對此進行描述,η=輸出功率/輸入功率。