變壓器空載關(guān)鍵參數(shù)剖析及計算講解

變壓器空載是在變壓器運行過程中的一種現(xiàn)象。在進行電子電路設(shè)計時，有時會需要對變壓器空載的損耗進行計算。在這對于剛剛接觸變壓器空載的設(shè)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(shè)計者們盡快掌握這種方法。

變壓器空載損耗計算方法是與外施電壓有很大關(guān)系，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制造工藝有關(guān)，與負荷大小無關(guān)。

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，前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計，因此，空載損耗基本上就是鐵損。

空載損耗

當(dāng)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=空載損耗工藝系數(shù)×單位損耗×鐵心重量

負載損耗

當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，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+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗

阻抗電壓

當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，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?jǐn)?shù)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(zhuǎn)化為變壓器設(shè)計計算常用的公式：

當(dāng)f=50Hz時：u=B*At/450*10^5，V;

當(dāng)f=60Hz時：u=B*At/375*10^5，V;

如果已知相電壓和匝數(shù)，匝電勢等于相電壓除以匝數(shù)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(shù)學(xué)式表示，則式中Pn、Pw——表示磁滯損耗和渦流損耗。

kn、kw——常數(shù);

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(shù)，對常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=(1.0～1.6)韋/米2時，n≈2，對目前使用的方向性硅鋼片，取2.5～3.5。

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

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

本文對于變壓器空載損耗計算進行了介紹，并對其中一些關(guān)鍵參數(shù)的定義進行了詳細的介紹，于此同時再結(jié)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獲。