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一文看懂变压器空载损耗、负载损耗及阻抗电压的计算公式

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2022-05-15 13:00:47

有关变压器损耗的知识,如何来计算变压器的空载损耗、负载损耗和阻抗电压的大小,常用到的计算公式是什么样的,各损耗计算公式的参数有哪些,下面与电工天下小编一起来看下。

变压器损耗与阻抗电压计算公式

1、空载损耗

当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时,所消耗的有功功率称空载损耗。

其算法为:空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量

2、负载损耗

当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。

其算法为:

负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗

附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损

一文看懂变压器空载损耗、负载损耗及阻抗电压的计算公式

3、阻抗电压

当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流而施加的电压,称为阻抗电压Uz。

通常Uz以额定电压的百分数表示,即uz=(Uz/U1n)*100%,匝电势:u=4.44*f*B*At,V,其中:B—铁心中的磁密,T

At—铁心有效截面积,平方米

可以转化为变压器设计计算常用的公式:

当f=50Hz时:u=B*At/450*10^5,V;

当f=60Hz时:u=B*At/375*10^5,V。

如果已知相电压和匝数,匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算-变压器的空载损耗组成。

空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗,前者称铁损,后者称铜损。由于空载电流很小,后者可以略去不计。因此,空载损耗基本上就是铁损。

影响变压器空载损耗铁损的因素很多,以数学式表示,则:

式中Pn、Pw——表示磁滞损耗和涡流损耗

kn、kw——常数

f——变压器外施电压的频率赫

Bm——铁芯中最大磁通密度韦/米2

n——什捷因麦兹常数,对常用的硅钢片,当Bm=(1.0~1.6)韦/米2时,n≈2,对目前使用的方向性硅钢片,取2.5~3.5。

根据变压器的理论分析,假定初级感应电势为E1(伏),则:

E1=KfBm(2)

K为比例常数,由初级匝数及铁芯截面积而定,则铁损为:

由于初级漏阻抗压降很小,如果忽略不计,则:E1=U1(4)

可见,变压器空载损耗铁损与外施电压有很大关系,如果电压V为一定值,则变压器空载损耗铁损不变,(因为f不变),又因正常运行时U1=U1N,故空载损耗又称不变损耗。

如果电压波动,则空载损耗即发生变化。变压器的铁损与铁芯材料及制造工艺有关,与负荷大小无关。

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