变压器的损耗包括两方面
发布时间:2011/9/28 15:38:58 访问次数:7782
变压器工作要输入电功率,并产生输出电功率。变压器输入功率后,先通过初级绕组将输入电能转化成磁能,然后又通过次级绕组将磁能转化为电能,取得输出功率。
变压器在从初级绕组向次级绕组传输功率的过程中,总要产生一定的损耗,损耗功率用Ps表示。变压器的损耗主要有铜损和铁损两部分。 ADP1610ARMZ-R7
(1)铜损是指变压器绕组电阻所引起的损耗。变压器初、次级绕组都存在着电阻,当绕组导通电流时,导线电阻就要产生热量并散发到空气中,并将一部分电能转变为热能而损耗掉,由于这部分电能是损耗在绕组铜质上的,所以称为铜损。可见,铜损在变压器初、次级绕组上都存在。
(2)变压器的铁损包括两个方面:一方面是磁滞损耗;另一方面是涡流损耗。
1.变压器的磁滞损耗
有交流电流通过变压器初级绕组时,会产生感应磁场,磁力线便通过变压器铁芯。磁场的强弱和方向随交流电流时刻改变,使铁芯内部分子相互摩擦,产生热量,最终由铁芯传递散发到空气中,从而损耗电能。从能量损耗角度讲,这种损耗称为变压器的磁滞损耗。
为了减少磁滞损耗,常在普通钢中渗入2%~4%的硅,再用硅钢片制成变压器铁芯,使铁芯分子的电阻大大增加,极大地限制铁苍内部分子之间的相互摩擦,控制热量的产生,从而限制磁滞损耗造成的能量损耗。另外,还可用坡莫合金等材料来制作变压器的铁芯,也可以减少变压器的磁滞损耗。在普通钢中渗入2%~4%的硅后,电能损耗便降为普通钢的20%~25%。
2.变压器的涡流损耗
涡流损耗是变压器的另一种损耗,以图4-8所示来说明。可把图中线圈当做电源变压器的初级绕组,给绕组加220V电压后,绕组就导通电流产生感应磁场。图4-8所示是某一瞬间的磁场方向。
线圈产生磁场是电生磁的过程。绕组产生磁场后又要产生感应流,这是磁电生的过程。但感应电流的条件是磁场必须穿过闭合的导线,下面结合图4-8中圆铁体轴心线上端的一条磁感线来分析铁芯中是怎样形成磁场的闭合导线。
这条磁感线处在圆形铁体轴心线上,被周围铁体包围着,由于铁体本身就是导体,便形成许多闭合导线包围着磁感线,换一种方
式讲,就是磁感线穿过了许多闭合线圈,相当于变压器次级。这样必然在这些线圈上产生感应电流,电流形如旋涡状,称为涡电流,简称涡流。涡流的方向可用楞次定律来判断。
可想而知,线圈磁场的磁感线有无数条,整块铁芯的线圈也有无数条,因而累计的涡电流就根大,就要在铁芯上产生大量热,通过铁体传递散发到空气中,损耗电能。因为此损耗是涡流产生的,所以称为涡流损耗。另外,高温传给线圈的绝缘漆层,最终会烧毁漆层使变压器绕组短路。可见,涡流有极大的危害。
为了减小涡流损耗,变压器的铁芯不用整块的铁体,而是采用0.35~0.5mm厚的硅钢片做成叠层铁芯。同时在硅钢片的外表覆以绝缘漆,使叠层之间彼此绝缘,以切断涡流。采用这些措施后,涡流就大大减小,加之硅钢片较薄,使涡流回路变窄,电阻增大,最终使得变压器铁芯中的涡流损耗大为降低。
变压器工作要输入电功率,并产生输出电功率。变压器输入功率后,先通过初级绕组将输入电能转化成磁能,然后又通过次级绕组将磁能转化为电能,取得输出功率。
变压器在从初级绕组向次级绕组传输功率的过程中,总要产生一定的损耗,损耗功率用Ps表示。变压器的损耗主要有铜损和铁损两部分。 ADP1610ARMZ-R7
(1)铜损是指变压器绕组电阻所引起的损耗。变压器初、次级绕组都存在着电阻,当绕组导通电流时,导线电阻就要产生热量并散发到空气中,并将一部分电能转变为热能而损耗掉,由于这部分电能是损耗在绕组铜质上的,所以称为铜损。可见,铜损在变压器初、次级绕组上都存在。
(2)变压器的铁损包括两个方面:一方面是磁滞损耗;另一方面是涡流损耗。
1.变压器的磁滞损耗
有交流电流通过变压器初级绕组时,会产生感应磁场,磁力线便通过变压器铁芯。磁场的强弱和方向随交流电流时刻改变,使铁芯内部分子相互摩擦,产生热量,最终由铁芯传递散发到空气中,从而损耗电能。从能量损耗角度讲,这种损耗称为变压器的磁滞损耗。
为了减少磁滞损耗,常在普通钢中渗入2%~4%的硅,再用硅钢片制成变压器铁芯,使铁芯分子的电阻大大增加,极大地限制铁苍内部分子之间的相互摩擦,控制热量的产生,从而限制磁滞损耗造成的能量损耗。另外,还可用坡莫合金等材料来制作变压器的铁芯,也可以减少变压器的磁滞损耗。在普通钢中渗入2%~4%的硅后,电能损耗便降为普通钢的20%~25%。
2.变压器的涡流损耗
涡流损耗是变压器的另一种损耗,以图4-8所示来说明。可把图中线圈当做电源变压器的初级绕组,给绕组加220V电压后,绕组就导通电流产生感应磁场。图4-8所示是某一瞬间的磁场方向。
线圈产生磁场是电生磁的过程。绕组产生磁场后又要产生感应流,这是磁电生的过程。但感应电流的条件是磁场必须穿过闭合的导线,下面结合图4-8中圆铁体轴心线上端的一条磁感线来分析铁芯中是怎样形成磁场的闭合导线。
这条磁感线处在圆形铁体轴心线上,被周围铁体包围着,由于铁体本身就是导体,便形成许多闭合导线包围着磁感线,换一种方
式讲,就是磁感线穿过了许多闭合线圈,相当于变压器次级。这样必然在这些线圈上产生感应电流,电流形如旋涡状,称为涡电流,简称涡流。涡流的方向可用楞次定律来判断。
可想而知,线圈磁场的磁感线有无数条,整块铁芯的线圈也有无数条,因而累计的涡电流就根大,就要在铁芯上产生大量热,通过铁体传递散发到空气中,损耗电能。因为此损耗是涡流产生的,所以称为涡流损耗。另外,高温传给线圈的绝缘漆层,最终会烧毁漆层使变压器绕组短路。可见,涡流有极大的危害。
为了减小涡流损耗,变压器的铁芯不用整块的铁体,而是采用0.35~0.5mm厚的硅钢片做成叠层铁芯。同时在硅钢片的外表覆以绝缘漆,使叠层之间彼此绝缘,以切断涡流。采用这些措施后,涡流就大大减小,加之硅钢片较薄,使涡流回路变窄,电阻增大,最终使得变压器铁芯中的涡流损耗大为降低。
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