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      變壓器的功率、損耗、效率

      發(fā)布時(shí)間:2024-09-19
      (1)變壓器的功率。變壓器在傳輸功率的同時(shí),要消耗一部分能量,這主要是鐵耗和銅耗。所有的損耗在變壓器內(nèi)部都轉(zhuǎn)化為熱量,一部分使變壓器的溫度升高,另一部分則散發(fā)到周圍的介質(zhì)中去。
      變壓器的輸出功率p2=u2cosφ2,是與φ2有關(guān)的量,所以,在同等容許發(fā)熱的情況下,輸出功率的大小取決于負(fù)載的功率因數(shù)cosφ2,功率因數(shù)cosφ2越高,輸出的功率越大。如果向功率因數(shù)為零的負(fù)載供電,變壓器盡管在額定狀態(tài)下運(yùn)行,但輸出的功率仍然為零。
      (2)變壓器的損耗。變壓器的輸入功率與輸出功率之差就是變壓器的損耗,主要包括鐵耗和銅耗。變壓器的鐵耗近似等于空載損耗,銅耗近似等于負(fù)載損耗。在電源頻率不變的情況下,鐵耗與僅與鐵芯的磁通密度值有關(guān),而主磁通的密度值又大致與電源電壓成正比,只要電源電壓一定,主磁通及磁通密度值幾乎與負(fù)載無關(guān)。所以,無論變壓器空載或滿載,變壓器的鐵耗幾乎是一個(gè)固定的值。變壓器的銅耗與繞組中電流的大小有關(guān),隨負(fù)載的變化而變化,是一個(gè)可變的損耗。
      (3)變壓器的效率。變壓器輸出的有功功率p2與輸入有功功率p1的百分比,稱為變壓器的效率,用η表示,即
      因?yàn)檩斎胗泄β蕄1包括輸出有功功率p2、鐵耗pfe和銅耗pcu,所以
      由于變壓器是靜止電氣設(shè)備,沒有機(jī)械損耗,效率很高,一般效率可達(dá)百分之九十幾,大容量變壓器可達(dá)97%左右。
      (4)變壓器的最高效率。變壓器的效率與負(fù)載的大小及功率因數(shù)有關(guān)。當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)為某一固定值時(shí),變壓器接上負(fù)載后隨著負(fù)載的增加,變壓器的效率η由零很快上升到最大值,然后又略有降低。其原因如下:
      1)鐵耗是固定損耗,當(dāng)負(fù)載較小時(shí),銅耗比較小,鐵耗對(duì)效率的影響是主要因素,效率隨負(fù)載的增加而很快提高。
      2)銅耗與電流的平方成正比,當(dāng)負(fù)載增大時(shí),銅耗增加很快,從而使效率隨負(fù)載的增加而降低。
      3)數(shù)學(xué)分析可以證明,在某一負(fù)載下,可變損耗(銅耗)與固定損耗(鐵耗)相等時(shí),變壓器的效率最高。
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