變壓器空載關(guān)鍵參數(shù)剖析及計(jì)算講解

變壓器空載是在變壓器運(yùn)行過(guò)程中的一種現(xiàn)象。在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，有時(shí)會(huì)需要對(duì)變壓器空載的損耗進(jìn)行計(jì)算。在這對(duì)于剛剛接觸變壓器空載的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)會(huì)有一些困難。本文就將對(duì)變壓器空載的損耗計(jì)算方法進(jìn)行講解，幫助設(shè)計(jì)者們盡快掌握這種方法。

變壓器空載損耗計(jì)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?yàn)閒不變)，又因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)U1=U1N，故空載損耗又稱不變損耗。如果電壓波動(dòng)，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(fù)荷大小無(wú)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(jí)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(jì)，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(kāi)路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時(shí)，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(fù)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(shí)所消耗的有功功率稱為負(fù)載損耗。算法如下：負(fù)載損耗=最大的一對(duì)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(shì)：

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(jì)計(jì)算常用的公式：

當(dāng)f=50Hz時(shí)：u=B*At/450*10^5，V;

當(dāng)f=60Hz時(shí)：u=B*At/375*10^5，V;

如果已知相電壓和匝數(shù)，匝電勢(shì)等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計(jì)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(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=(1.0～1.6)韋/米2時(shí)，n≈2，對(duì)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(jí)感應(yīng)電勢(shì)為E1(伏)，則：E1=KfBm(2)

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

本文對(duì)于變壓器空載損耗計(jì)算進(jìn)行了介紹，并對(duì)其中一些關(guān)鍵參數(shù)的定義進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，于此同時(shí)再結(jié)合計(jì)算加以深一步理解。在進(jìn)行變壓器空載損耗計(jì)算之前，不妨花上幾分鐘來(lái)閱讀本文，相信大家會(huì)有意想不到的收獲。