变压器空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
磁滞损耗涡流损耗课件
数据采集系统
用于提供磁场,可以是 直流或交流磁场。
用于测量被测样品的功 率消耗。
用于测量被测样品的阻 抗。
用于采集和处理测量数 据。
测量步骤与操作
1. 准备样品
选择适当的样品,确保其尺寸和形状适合测 量。
2. 设置磁场
使用磁场发生器设置所需的磁场,可以是直流 或交流磁场。
3. 连接测量仪器
将样品连接到功率计、阻抗分析仪和数据采集系 统。
的转动而产生的能量损耗。
这种损耗是由于磁畴壁在移动和 转动过程中,与材料内部的摩擦
和碰撞而产生的。
磁滞损耗的大小与材料的磁导率 、磁感应强度、磁场频率等因素
有关。
磁滞损耗的物理机制
当铁磁材料被外磁场磁化时, 磁畴壁会随着外磁场的变化而 移动和转动。
在这个过程中,磁畴壁与材料 内部的晶格结构发生相互作用 ,产生摩擦和碰撞,从而产生 热量和能量损耗。
材料的微观结构和晶格类型
不同的材料具有不同的磁滞损耗特性 ,这与其微观结构和晶格类型有关。
02 涡流损耗概述
CHAPTER
涡流损耗的定义
涡流损耗是指磁场变化时,在导电材 料中产生感应电流而造成的能量损耗 。
在交流电或交变磁场的作用下,导电 材料中的自由电子受到洛伦兹力而产 生定向移动,形成感应电流,进而产 生焦耳热导致能量损失。
涡流损耗的物理机制
01
当导电材料置于变化的磁场中, 导体内的自由电子受到洛伦兹力 作用而产生涡旋状的感应电流, 这种现象称为涡流。
02
涡流在产生过程中,由于焦耳热 效应,使得导电材料局部温度升 高,从而造成能量损失。
涡流损耗的影响因素
01
02
03
04
磁滞损耗和涡流损耗公式
磁滞损耗和涡流损耗公式在咱们学习电磁学的过程中,磁滞损耗和涡流损耗可是两个重要的概念,与之相关的公式更是理解和解决问题的关键。
先来说说磁滞损耗。
磁滞损耗简单来讲,就是磁性材料在反复磁化过程中消耗的能量。
那磁滞损耗的公式是啥呢?它可以表示为:$P_h= \eta f B_{m}^{n} V$ ,这里的$\eta$是磁滞损耗系数,$f$是磁化频率,$B_{m}$是最大磁感应强度,$V$是磁性材料的体积,而$n$一般在 1.6 到 2 之间。
我记得之前给学生们讲这个知识点的时候,有个小家伙一脸迷糊地问我:“老师,这磁滞损耗到底是咋回事呀?”我就给他打了个比方。
我说:“这就好比你跑步,每次跑到终点又得跑回来,来来回回折腾,是不是得费劲儿?磁性材料被反复磁化就跟你来回跑一样,得消耗能量,这消耗的能量就是磁滞损耗。
”小家伙听了,若有所思地点点头。
接下来咱们聊聊涡流损耗。
涡流损耗呢,是由于电磁感应在导体内部产生的环流引起的能量损耗。
它的公式是:$P_e = \frac{\pi^2 d^2 f^2 B_{m}^{2} V}{6\rho}$ ,这里的$d$是导体的厚度,$\rho$是导体的电阻率。
给大家讲讲我在实验室里的一次小观察。
有一次我在做实验,观察一个金属圆盘在变化磁场中的情况。
随着磁场的变化,我能明显看到金属圆盘发热了。
这就是因为产生了涡流,导致了能量的损耗,从而让圆盘发热。
这就像一群调皮的小精灵在金属内部乱跑乱撞,把能量都给消耗掉了,还带来了热量。
理解了这两个公式,对于我们解决很多实际问题都有帮助。
比如说在变压器的设计中,为了减少磁滞损耗,我们会选择磁滞损耗系数小的铁芯材料;为了降低涡流损耗,会把铁芯做成薄片叠合的形式,增加电阻,减小涡流。
再比如,在电机的运行中,如果磁滞损耗和涡流损耗过大,电机就会发热严重,效率降低,甚至可能会出故障。
所以,搞清楚这两个损耗以及它们的公式,对于设计高效、可靠的电磁设备至关重要。
变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
1变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分[摘要] 本文介绍了用测试手段区分变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的基本方法,着重阐述了测试原理,测试装置和测试方法以及测试数据处理方法.[Summary] The text emphatically expounded testing principle, testing device, testing method and the method of dealing with testing data. This article introduced the basic method of distinguishing the magnetic resistance wastage and eddy current wastage of transformer core wastage by testing.关键词 磁滞损耗 涡流损耗 区分方法0 引言在变压器铁芯损耗中包含着磁带损耗和涡流损耗,即:()()()c h FC P P P 涡流损耗磁滞损耗铁损+=通常的电机测试(如变压器铜铁损的测量)仅是测出总的铁损FC P ,而不能进一步区分出其中的磁滞损耗分量和涡流损耗分量。
本文将简要地介绍一下我们用测试的方法来区分铁芯损耗中的磁带损耗和涡流损耗测试原理,采用测试装置,设计的测试方法以及测试结果的验证方法。
1 测试原理在通常情况下,铁芯损耗的计算公式为: V B f V fB P P P mc mh c a FC 222σσ+=+= (1)上式是一经验公式,式中h σ,c σ均为与铁芯材料性质有关的系数,f 为电源频率,m B 为铁芯中磁感应强度的最大值,V 为铁芯材料的体积。
令(1)式中的A V B m h =2σ,B V B m c =2σ,得:2Bf Af P Fe += (2) 可见,当维持m B 不变时,A 、B 均与频率无关的常数。
变压器空载耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
变压器空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分1 引言变压器空载损耗包括磁滞损耗和涡流损耗, 即:空载损耗( PFe) =磁滞损耗( Ph) +涡流损耗( Pc)在通常的电工学或者电机学的变压器试验中( 如变压器负载损耗和空载损耗的测量) 仅是测出总的空载损耗PFe, 而不能进一步区分出其中的磁滞损耗分量和涡流损耗分量, 给工程设计人员有目的地降低变压器损耗和提高变压器运行效率带来了困难。
笔者将简要地介绍用分析测试的方法来区分空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的测试原理、采用的测试装置、设计的测试方法以及测试数据的处理方法。
2 测试原理变压器的空载损耗可由空载试验来测定。
在通常情况下, 空载损耗的计算公式为:变压器的空载损耗可由空载试验来测定。
在通常情况下, 空载损耗的计算公式为:PFe =Ph +Pc =σfB V+σf B V (1)式中σ、σ———与铁心材料性质有关的系数f———电源频率,HzB———铁心中磁感应强度的最大值, TV———铁心材料的体积, mm3令式( 1) 中的σh B m2V=A, σc B m2V=B,得:PFe=Af+Bf2可见, 当维持Bm 不变时, A、B 均为与频率无关的常数。
则有:PFe(f)=A+Bf (2)依据式(2) , 在中心频率为50Hz 附近取一系列不同的频率值, 分别测出其对应的PFe 值, 采用线性回归法对测试数据进行处理, 即可得到式( 2) 中的两个常数A 和B 。
由Ph=Af 和Pc=Bf 2 即可区分出对应于某一f 值的PFe 中的Ph 分量和Pc 分量。
3 测试装置( 1) 被测样品: TB 为单相变压器。
( 一次侧额定电压为220V, 二次侧为36V 。
一次侧绕组匝数为1000 匝, 二次侧绕组匝数为180 匝, 额定容量为500VA) 。
(2) 变频电源SDF-1型直流电动同步发电机组及KGT-1型可控调速器, 发电机额定功率2.2KW 。
铁芯磁滞损耗、涡流损耗的测量
铁芯磁滞损耗、涡流损耗的测量
双激式变压器铁芯磁滞损耗、涡流损耗的测量
双激式变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗在工作原理上与单激式变压器铁芯的磁滞损耗和涡流损耗是有区别的。
首先双激式变压器初级线圈输入的电压是双极性脉冲,电源在正负半周期间都向它提供能量。
其次,单激式变压器铁芯是靠变压器初级线圈自身产生的反电动势在电路中产生的电流进行退磁的,而双激式变压器铁芯,除了靠变压器初级线圈自身产生的反电动势在电路中产生的电流进行退磁之外,当另一反极性电压脉冲加到变压器初级线圈上时,原励磁电流存储的能量还可以反馈给换相输入电压进行充电。
在双激式变压器铁芯中,磁滞损耗也是由流过变压器初级线圈励磁电流产生的磁场在铁芯中产生的;但在单激式变压器铁芯中,有一部分励磁电流存储的能量要转化成反激式电压向负载输出;而在双激式变压器铁芯中,励磁电流产生的能量基本上都是用于充磁与消磁。
因此,双激式变压器铁芯的磁滞回线的面积比单激式变压器铁芯磁滞回线的面积大很多,磁滞损耗也大很多。
双激式变压器铁芯涡流损耗的机理与单激式变压器铁芯涡流损耗的机理基本是一样的,但双激式变压器铁芯的涡流损耗要比单激式变压器铁芯的涡流损耗大很多,因为,双激式变压器铁芯的磁通密度变化范围比单激式变压器铁芯的磁通密度变化范围大很多。
根据(2-65)式和(2-66)式以及图2-19和图2-20的分析结果,我们可以用图2-27电路来测试双激式开关变压器的磁滞损耗和涡流损耗。
与图2-25
的工作原理基本相同,图2-27的主要工作原理是,在变压器初级线圈两端加一序列双极性电压方波,然后测试流过变压器初级线圈的电流i ;其中,i。
磁滞损耗
常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。
硅钢是一种合硅(硅也称矽)的钢,其含硅量在0.8~4.8%。
由硅钢做变压器的铁芯,是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,在通电线圈中,它可以产生较大的磁感应强度,从而可以使变压器的体积缩小。
我们知道,实际的变压器总是在交流状态下工作,功率损耗不仅在线圈的电阻上,也产生在交变电流磁化下的铁芯中。
通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”,铁损由两个原因造成,一个是“磁滞损耗”,一个是“涡流损耗”。
磁滞损耗是铁芯在磁化过程中,由于存在磁滞现象而产生的铁损,这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。
硅钢的磁滞回线狭小,用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小,可使其发热程度大大减小。
既然硅钢有上述优点,为什么不用整块的硅钢做铁芯,还要把它加工成片状呢?这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损——“涡流损耗”。
变压器工作时,线圈中有交变电流,它产生的磁通当然是交变的。
这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。
铁芯中产生的感应电流,在垂直于磁通方向的平面内环流着,所以叫涡流。
涡流损耗同样使铁芯发热。
为了减小涡流损耗,变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以增大涡流通路上的电阻;同时,硅钢中的硅使材料的电阻率增大,也起到减小涡流的作用。
用做变压器的铁芯,一般选用0.35mm厚的冷轧硅钢片,按所需铁芯的尺寸,将它裁成长形片,然后交叠成“日”字形或“口”字形。
从道理上讲,若为减小涡流,硅钢片厚度越薄,拼接的片条越狭窄,效果越好。
这不但减小了涡流损耗,降低了温升,还能节省硅钢片的用料。
但实际上制作硅钢片铁芯时。
并不单从上述的一面有利因素出发,因为那样制作铁芯,要大大增加工时,还减小了铁芯的有效截面。
所以,用硅钢片制作变压器铁芯时,要从具体情况出发,权衡利弊,选择最佳尺寸。
变压器是根据电磁感应的原理制成的.在在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组,一个原绕组,和一个副绕组.当原绕组假上交流电源电压时.原饶组流有交变电流,而建立磁势,在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通,主磁通在铁芯中同时穿过,{交链]一.二次绕组而闭合由于电磁感应作用分别在一,,二次绕组产生感应电动势,至于为什么它可以升压,和将压呢..那就需要用楞次定律来解释了.感应电流产生的磁通,总阻碍圆磁通的变化,当原磁通增加时感应电流的产生的磁通与与原磁通相反,就是说二次绕组所产生的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反,所以二次绕组就出现了低等级的交变电压,,,所以...铁芯是变压器的磁路部分.绕组是变压器的电路部分...和都属于。
变压器损耗大的原因
变压器损耗大的原因有以下几点:
1. 铁损:变压器的铁芯在工作过程中会产生磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是指铁芯在磁场的作用下,由于铁芯的磁化和去磁化过程中所产生的能量损耗;涡流损耗是指铁芯中由于交变磁场的作用产生的涡流所产生的能量损耗。
这些损耗会导致变压器产生热量,从而增加了损耗。
2. 铜损:变压器的线圈由铜导线制成,当电流通过导线时,导线会产生电阻,从而产生电阻损耗。
这些损耗会导致变压器产生热量,增加了损耗。
3. 冷却不良:变压器在工作过程中需要进行冷却,通常采用油冷方式。
如果冷却系统不良,导致变压器无法有效散热,热量积聚会导致损耗增加。
4. 过载运行:当变压器超过额定负载运行时,会导致变压器产生更大的损耗。
过载运行会导致变压器发热更多,损耗增加。
5. 设计和制造不合理:如果变压器的设计和制造不合理,例如材料选择不当、绕组结构不合理等,会导致损耗增加。
综上所述,变压器损耗大的原因主要包括铁损、铜损、冷却不良、过载运行以及设计和制造不合理等因素。
变压器损耗定义
变压器的损耗包含两部分,空载损耗与负载损耗。
1.变压器的空载损耗变压器的空载损耗又称铁耗,它属于励磁损耗与负载无关。
1.1空载损耗的组成通常变压器的空载损耗包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗几部分。
1.1.1磁滞损耗磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。
磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。
微观地来看,磁滞损耗与硅钢片内部的结晶方位、结晶纯度、内部晶粒的畸变等因素都有关系。
由于磁滞回线的面积又与最大磁密B m 的平方成正比,因此磁滞损耗约和最大磁密B m 的平方成正比。
此外,磁滞损耗是由交变磁化所产生,所以它的大小还和交变频率f 有关。
具体来说磁滞损耗P c 的大小可用下式计算21c m P C B f V =⋅⋅ (1-1)式中,C 1——由硅钢片材料特性所决定的系数(与铁芯磁导率、密度等有关);B m ——交变磁通的最大磁密;f ——频率;V ——铁磁材料总体积。
注:在日本东京制铁株式出版社的《新日本制铁电磁钢板》中提到有的硅钢片厂家认为,磁滞损耗的大小与B m 的1.6次方成正比。
1.1.2涡流损耗由于铁芯本身为金属导体,所以由于电磁感应现象所感生的电动势将在铁芯内产生环流,即为涡流。
由于铁芯中有涡流流过,而铁芯本身又存在电阻,故引起了涡流损耗。
具体来说,经典的涡流损耗P w 的大小可用下式计算2222m w B f t P C ρ⋅⋅= (1-2)式中,C 2——决定于硅钢片材料性质的系数;t ——硅钢片的厚度;ρ——硅钢片的电阻率。
1.1.3异常涡流损耗在上文的标注所提到的文献中,提出了“异常涡流损耗”的概念,也有的把它作为附加铁损的一部分来看待,一般认为它的大小与硅钢片内部磁区的大小(结晶粒的大小)以及硅钢片表面涂层的弹性张力等有关,并可以用下式来进行估算 223s f B v t P C ρ⋅⋅= (1-3)式中,C 3——取决于硅钢片材料的常数;B s ——饱和磁通密度;v ——交变磁化时硅钢片内磁壁的移动速度。
磁损耗的种类及定义
磁损耗的种类及定义
磁损耗是电磁学领域的基本概念之一,是交变磁场作用下导体中能量转换的表现形式。
当磁场旋转或改变方向时,它会催生绕线中的电流,使其产生涡电流,同时又会产生磁滞现象,使得磁通量不能随着磁场的变化而准确变化,这些都会导致材料内部发生耗散现象。
根据磁损耗机制的不同,磁损耗可以分成以下两类:
1. 涡流损耗:在交变磁场作用下,导体内产生的由于电阻效应消耗的能量。
2. 磁滞损耗:由于铁磁材料分子中的磁矩在磁场作用下发生定向变化引起的能量损耗。
此外,在强磁场磁化过程中,以前两类为主;在弱磁场磁化时,有些材料(如铁氧体)的剩余损耗占很大比重。
以上信息仅供参考,如需了解更多内容,建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
变压器磁滞损耗和涡流损耗
变压器磁滞损耗和涡流损耗变压器就像我们生活中的小助手,默默地为我们提供电力。
可是,你知道吗?它在工作的时候,也会有一些“损耗”!今天就来聊聊这其中的磁滞损耗和涡流损耗,听起来可能有点高大上,但别担心,我会把它说得通俗易懂。
磁滞损耗就是变压器在不断地磁化和去磁化过程中,产生的一种能量损耗。
想象一下,一个人每天都要搬一次家,反复搬来搬去,真是费劲啊。
磁滞损耗就是这种反复“搬家”的能量消耗,磁场不断变化,能量也就悄悄溜走了。
说到这里,你可能会想,难道就没有办法解决吗?科学家们可没有闲着,他们发明了很多方法来减少这种损耗。
比如,用更好的材料来制造变压器的核心,像是高品质的硅钢片。
这就像是你在搬家时,找一个大车子,能装更多的东西,自然省力许多。
好吧,继续聊涡流损耗。
这个名字听起来有点怪,但实际上很简单。
它指的是当变压器的铁心中出现了电流,就像小漩涡一样,在铁心内部形成了一些小电流。
这些小电流虽然不大,但聚沙成塔,最终也会导致能量的损失。
为什么会产生涡流呢?其实是因为变压器在工作时,铁心受到磁场的影响。
就像你在池塘里扔一块石头,水面会出现涟漪,涡流损耗就是这种“涟漪”造成的能量消耗。
听起来是不是有点像自然界的魔法呢?为了减少涡流损耗,设计师们也想出了不少妙招。
比如,把铁心做得更薄,或者使用一些特殊的材料。
就像烤蛋糕,材料选择得当,才能做出松软可口的美味。
综合来看,这两种损耗到底有多重要呢?嘿,别小看它们!它们可是变压器效率的重要“敌人”。
如果损耗过大,变压器的工作效率就会大打折扣,甚至会影响到我们家庭的电费开销。
就像你吃了一块超甜的蛋糕,吃完后发现牙疼,那滋味可不好受。
损耗还可能导致设备过热,影响使用寿命。
想想,如果你一台心爱的电器频频出问题,那心情肯定就像在寒冬里等公交,漫长又无奈。
这就是变压器工作中的“潜规则”,虽然我们平时没怎么注意,但它们却在默默影响着我们的生活。
所以,了解这些损耗,不仅是为了增进知识,更是为了让我们的生活更加高效。
变压器涡流损耗和磁滞损耗公式
变压器涡流损耗和磁滞损耗公式嘿,咱今天就来好好唠唠变压器涡流损耗和磁滞损耗公式这事儿。
先来说说涡流损耗。
这涡流啊,就像一群调皮的小家伙,在变压器的铁芯里到处乱窜,然后就产生了损耗。
涡流损耗的公式是:$P_e =K_e f^2 B^2 t^2 V$ 。
这里面,$K_e$ 是与材料有关的涡流损耗系数,$f$ 是电源频率,$B$ 是磁感应强度,$t$ 是铁芯厚度,$V$ 是铁芯体积。
记得有一次,我在实验室里调试一个变压器,为了弄清楚涡流损耗到底有多大影响,我可是费了不少劲儿。
那时候,我拿着各种仪器,测这测那,就像个侦探在寻找线索。
每一个数据的变化,都让我心里七上八下的。
再讲讲磁滞损耗。
磁滞损耗呢,就好比是铁芯在磁场中“犹豫不决”,来回折腾产生的损耗。
它的公式是:$P_h = K_h f B^n V$ 。
这里的$K_h$ 是磁滞损耗系数,$n$ 通常在 1.6 到 2 之间。
我给您说啊,有一回我和同事一起研究一个大型变压器的优化方案,磁滞损耗就是我们要攻克的一个难关。
我们对着那一堆公式和数据,脑袋都快大了。
但是没办法,为了能让变压器更高效,我们咬着牙坚持。
这涡流损耗和磁滞损耗啊,在实际应用中可不能小看。
比如说在电力输送中,如果不把这两种损耗考虑清楚,那可就会造成能源的大量浪费,电费也得蹭蹭往上涨。
在设计变压器的时候,为了减少这两种损耗,工程师们可是绞尽脑汁。
得选择合适的铁芯材料,优化铁芯的形状和尺寸,还要考虑到工作频率和磁感应强度等等因素。
就像我们平时过日子,得精打细算,不能浪费。
变压器也是一样,得把每一点能量都用在刀刃上,不能让涡流和磁滞这两个“捣蛋鬼”把能量给偷走了。
总之,变压器涡流损耗和磁滞损耗公式虽然看起来有点复杂,但只要我们认真去研究,去实践,就能把它们给搞明白,让变压器工作得更高效,为我们的生活和生产带来更多的便利和效益。
希望今天我跟您唠的这些,能让您对变压器涡流损耗和磁滞损耗公式有更清楚的认识!。
磁滞损耗涡流损耗课件
总结词
变压器是电力系统中重要的设备,其磁滞损耗和涡流损耗的分析有助于提高变压器的效率和稳定性。
在某型号变压器中,磁滞损耗和涡流损耗是影响其性能的关键因素。通过对这些损耗的分析,可以深入了解变压器的运行机制,为优化变压器设计提供根据。
采用电磁场数值分析方法对变压器内部的磁场散布和磁滞、涡流损耗进行模拟分析。通过调整变压器材料、结构等参数,优化设计以降低磁滞和涡流损耗。
磁滞损耗和涡流损耗课件
磁滞损耗概述涡流损耗概述磁滞损耗和涡流损耗的测量方法磁滞损耗和涡流损耗的减小方法磁滞损耗和涡流损耗的应用案例分析
01
磁滞损耗概述
磁滞损耗是指磁性材料在磁化过程中,由于磁畴的转动和磁畴壁的移动而产生的能量损失。
磁滞损耗是指磁性材料在交变磁场中,由于磁畴的转动和磁畴壁的移动而产生的能量损失。这种损耗是由于磁畴的转动和磁畴壁的移动受到摩擦和阻尼作用,使得磁性材料内部的磁场能量转化为热能而散失。
优化磁路设计
通过优化磁场激励波形,减小磁滞回线的宽度,降低磁滞损耗。
减小磁滞回线宽度
热处理工艺
通过适当的热处理工艺,改良材料的晶体结构和相组成,提高材料的磁性能,降低磁滞损耗。
表面涂层处理
在软磁材料表面涂覆绝缘涂层,减小涡流损耗,提高效率。
05
磁滞损耗和涡流损耗的应用
磁滞损耗
在电机运行过程中,磁滞损耗会导致电机效率降低。为了减少磁滞损耗,可以采用高磁导率、低矫顽力的材料,如硅钢片,来减少磁滞回线的面积,从而降低磁滞损耗。此外,优化电机设计,减小磁路的气隙,也可以降低磁滞损耗。
磁滞损耗的物理机制主要包括磁畴的转动和磁畴壁的移动。
当磁性材料处于交变磁场中时,磁畴会产生阻尼作用,使得磁畴壁的移动受到阻碍,从而产生磁滞损耗。此外,磁畴的转动也会受到摩擦和阻尼作用,使得磁畴的转动受到阻碍,从而产生磁滞损耗。
涡流损耗和磁滞损耗
涡流损耗和磁滞损耗
涡流损耗和磁滞损耗是电气设备中常见的损耗类型。
涡流损耗指当导体中有变化的电场时,导体内部会产生涡流,导致导体内部能量消耗,并将能量转化为热能或噪声能量。
在变压器、电机、发电机等设备中,涡流损耗通常指铁芯的涡流损耗,是由于铁芯中的磁通随交变电压的变化而产生涡流,导致铁芯损耗、温升、噪声等问题。
磁滞损耗指在磁性材料中,由于磁通改变而导致的损耗。
磁性材料在磁通强度改变时,由于磁矩在磁场作用下发生转动,会导致磁能转化为热能和噪声能量。
在变压器、电机、发电机等电气设备中,磁滞损耗通常指铁芯的磁滞性能造成的损耗,铁芯磁滞性能的不完善会导致谐波电流、电压的出现,从而增加导体内部浪费的电功率,导致能量的损失和设备负荷的加重。
对于电气设备的设计和使用,要注意降低涡流和磁滞损耗,从而提高设备效率和使用寿命。
变压器的空载损耗为
变压器的空载损耗为
变压器的空载损耗是指变压器在空载(即没有负载)情况下所消耗的功率。
它主要包括以下几个方面:
1. 铁芯损耗:变压器的铁芯是由硅钢片叠成的,当变压器通电时,铁芯中会产生涡流和磁滞损耗,这部分损耗称为铁芯损耗。
2. 绕组损耗:变压器的绕组中有电阻,当电流通过绕组时,会产生一定的电阻损耗。
即使在空载状态下,绕组中仍然会有微小的电流通过,因此会产生一定的绕组损耗。
3. 杂散损耗:除了铁芯损耗和绕组损耗之外,变压器还存在一些杂散损耗,如铁心的涡流损耗、绕组间的电容损耗等。
这些损耗通常较小,但在空载时也会存在。
变压器的空载损耗通常以瓦特(W)或千瓦(kW)为单位表示。
它是变压器在空载状态下所消耗的有功功率,不包括负载损耗。
空载损耗是变压器的固有特性之一,其大小与变压器的设计、制造工艺和材料等因素有关。
在实际应用中,变压器的空载损耗是一个重要的参数,它影响着变压器的效率和运行成本。
为了降低空载损耗,变压器制造商通常采用优质的铁芯材料、优化的绕组设计和制造工艺等措施。
同时,在变压器的运行过程中,合理选择变压器的容量和负载,也可以降低空载损耗的影响。
非晶合金涡流损耗系数和磁滞损耗系数
非晶合金涡流损耗系数和磁滞损耗系数【摘要】本文介绍了非晶合金涡流损耗系数和磁滞损耗系数的相关概念和影响因素。
首先从非晶合金的定义和特点入手,探讨了涡流损耗和磁滞损耗的基本概念。
然后详细分析了非晶合金的结构和性质,以及涡流损耗系数和磁滞损耗系数的影响因素。
接着介绍了涡流损耗系数和磁滞损耗系数的测量方法。
最后总结了非晶合金涡流损耗系数和磁滞损耗系数在工程领域中的重要性,探讨了未来的研究方向和应用前景。
通过本文的阐述,读者将更加全面了解非晶合金涡流损耗系数和磁滞损耗系数的相关知识,为相关领域的研究和应用提供参考。
【关键词】非晶合金、涡流损耗、磁滞损耗、结构、性质、影响因素、测量方法、重要性、研究方向、应用前景1. 引言1.1 非晶合金的定义和特点非晶合金是一种在固态状态下具有非晶结构的金属材料,也被称为金属玻璃。
与晶体结构的金属相比,非晶合金具有许多独特的特点。
非晶合金的原子排列是无序的,没有明显的晶格结构,这使得其具有非常高的硬度和强度。
非晶合金具有较低的磁滞损耗和涡流损耗,使得其在电磁领域有广泛的应用前景。
非晶合金具有良好的热稳定性和耐腐蚀性,适用于各种特殊环境下的工程应用。
非晶合金是一种具有独特性能和广泛应用前景的金属材料,在现代工业中发挥着重要作用。
1.2 涡流损耗的概念涡流损耗是指在交变磁场中,导体内部产生感应电流并对磁场产生抵消作用时所引起的能量损耗。
在非晶合金中,由于其特殊的非晶结构,导致涡流损耗相对较低。
涡流损耗的大小与导体的电阻率、磁导率、频率以及导体尺寸等因素密切相关。
非晶合金的非晶结构使得其电阻率相对较高,导致涡流损耗较小。
在高频电磁场下,非晶合金可以有效减小涡流损耗,提高设备的效率。
非晶合金的高磁导率也有利于减小涡流损耗,使其在输电线路、变压器等领域广泛应用。
涡流损耗的概念是在电磁学领域中具有重要意义的一个概念,对于理解和改善设备性能具有重要作用。
通过对涡流损耗的研究,可以优化设计和制造过程,提高设备的效率和稳定性。
三绕组变压器的损耗计算
三绕组变压器的损耗计算三绕组变压器的损耗主要包括铁损和铜损。
铁损是指磁化电流在铁芯中产生的损耗,主要包括滞后损耗和涡流损耗。
滞后损耗是由于磁化电流在铁芯中产生的磁滞现象导致的能量损耗,而涡流损耗是由于磁化电流在铁芯中产生的涡流效应导致的能量损耗。
铜损是指变压器的电阻损耗,主要由于绕组内产生的电流通过导线的电阻而产生的能量损耗。
要计算三绕组变压器的损耗,首先需要了解每个绕组的额定电压和额定功率。
然后,我们可以通过以下步骤来计算变压器的损耗:1.计算滞后损耗:滞后损耗可以通过铁芯的磁滞性能曲线来计算。
可以通过实验或者厂家提供的数据来获取铁芯的磁滞性能曲线。
根据磁滞性能曲线,可以计算出滞后损耗的功率因数和滞后损耗的功率。
滞后损耗的功率通常在变压器的额定容量下给出。
2. 计算涡流损耗:涡流损耗可以通过涡流损耗公式计算。
涡流损耗的公式为Pv = KveBv^2f^2Vw^2,其中Pv为涡流损耗,Kve为涡流损耗系数,Bv为磁场强度,f为频率,Vw为绕组的容差。
涡流损耗系数可以通过实验或者厂家提供的数据来获取。
3.计算铜损:铜损可以通过欧姆定律计算,即Pc=I^2R,其中Pc为铜损,I为电流,R为电阻。
铜损通常通过绕组的直流电阻来计算。
根据绕组的额定功率和额定电压,可以计算出每个绕组的额定电流。
然后使用绕组的直流电阻来计算铜损。
4.计算总损耗:总损耗可以通过将滞后损耗、涡流损耗和铜损相加来计算。
需要注意的是,以上的计算方法是针对额定工况下的计算。
在实际运行中,由于变压器的负载和环境条件的变化,损耗会有所不同。
因此,在实际运行中,通常需要进行损耗试验来精确测量和计算变压器的损耗。
总结起来,三绕组变压器的损耗计算主要包括滞后损耗、涡流损耗和铜损的计算。
通过计算这些损耗,可以评估变压器的运行效果和能源消耗,帮助提高电力系统的运行效率。
磁滞损耗和涡流损耗
磁滞损耗和涡流损耗什么是磁滞损耗和涡流损耗?磁滞损耗和涡流损耗是电动机工作中常遇到的两种电磁损耗现象,它们产生的原因都是因为材料的本质特性导致的物理现象。
磁滞损耗:磁滞损耗,顾名思义,就是在电动机转子中由于磁场的变化,而引起的铁芯材料磁滞的损耗。
当电动机的磁场发生变化时,铁芯中的微观磁区将移动,这将带来一些能量的耗散,导致转子发热。
这个过程中的发热会增加电动机的温度,降低电动机的效率,导致电能的消耗,并缩短了电动机的使用寿命。
涡流损耗:涡流损耗也是电动机中常见的一种电磁损耗现象,在电动机转子中由于感应电动势而引起。
当转子在磁场中旋转时,磁通量也会随之改变,产生感应电动势。
这些电动势会在转子内部产生电流,而这些电流会引起涡流,这些涡流将带来一些能量的耗散,导致转子发热。
这个过程中的发热同样会增加电动机的温度,降低电动机的效率,导致电能的消耗,并缩短了电动机的使用寿命。
如何减少磁滞损耗和涡流损耗?磁滞损耗和涡流损耗是不可避免的损耗,但是我们可以采取一些措施尽可能地降低损耗。
减少磁滞损耗的方法:1.选择低磁滞损耗的铁芯材料,如硅钢片,因为硅钢片具有低的磁滞损耗和低磁导率。
2.通过对铁芯和线圈材料的设计来减少磁场变化的频率和幅度。
3.优化电路设计,使磁场变化频率与电源频率匹配,从而减少磁场变化次数。
减少涡流损耗的方法:1.使用高电阻率的轴承和降低转子的转速,从而降低电流密度。
2.采用铁磁材料的涂层和涂敷以增加其电阻率。
3.采用环形铁芯或其他结构设计,从而避免形成涡流。
总之,磁滞损耗和涡流损耗是电动机工作中常遇到的两种电磁损耗现象。
它们会导致电能的消耗,并缩短电动机的使用寿命。
我们可以采取一些措施尽可能地降低损耗,从而提高电动机的效率和使用寿命。
250变压器负载损耗标准
250变压器负载损耗标准变压器是电力系统中常用的重要电气设备之一,用来实现电能的变换与传递。
在变压器运行中,负载损耗是一个重要的指标,直接影响着变压器的效率和运行成本。
因此,制定合理的负载损耗标准对于电力系统的稳定运行和节能减排具有重要意义。
一、负载损耗的概念与分类负载损耗,即指在压力侧和电流侧均有负荷时,变压器在工作过程中的损耗。
其主要包括铁损和铜损两个部分。
1. 铁损:指变压器铁芯中产生的磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是由于铁芯在磁化与去磁化过程中所产生的能量损耗,而涡流损耗是由于铁芯中的涡流所产生的能量损耗。
2. 铜损:指变压器线圈中电流通过导线时所产生的电阻损耗。
由于导线内部存在电阻,电流通过时会有能量损耗。
二、负载损耗的影响因素负载损耗受到多种因素的影响,其中主要包括负载率、变压器的设计与制造质量、冷却方式等。
1. 负载率:负载率是指变压器实际负荷与额定负荷之比。
负载率越高,变压器的损耗越大。
因此,合理控制负载率是减少负载损耗的关键。
2. 变压器的设计与制造质量:变压器设计与制造的质量直接决定着变压器的损耗水平。
优质的设计与制造能够减少损耗并提高变压器的效率。
3. 冷却方式:变压器的冷却方式也会对负载损耗产生影响。
冷却方式可以分为自然冷却和强迫冷却两种,其中强迫冷却能够更好地散热,降低变压器的工作温度,减少损耗。
三、根据国家相关标准和行业惯例,250变压器的负载损耗标准一般可以按照下表进行划分:表1 负载率(%)总损耗(W)0%~25% 1425%~50% 3050%~75% 5075%~100% 75根据上表,当250变压器的负载率在0%~25%之间时,其总损耗应不超过14W。
当负载率处于25%~50%、50%~75%和75%~100%之间时,总损耗分别为30W、50W和75W。
需要注意的是,以上标准仅为参考,实际应用中应根据具体情况进行调整,并结合变压器的设计参数和需求来确定最终的负载损耗标准。
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TFormlVFormlY
11定 义静 态变 量
int n=0Y 11 计数 器 , 对 点 击 “添 加 ”按 钮的 次 数 进
行计数
int m=0Y 11计 数 器 , 对 点 击 来自添加 ”按 钮 的 次 数 进
行计数
28
float a010012float b410012 55存 放 f 和 PFe 的 试验数 据 float8p=&a [0]2 55定 义 一 个 指 针 变 量 , 指 向 数 组 a
1 引言
变压 器空 载损 耗包 括磁 滞损 耗和 涡流 损耗 , 即: 空载 损耗 ( PFe) =磁滞 损耗 ( Ph) +涡 流损 耗( Pc) 在通常的电工 学或者电机学的变压器试验中 ( 如 变压 器负 载损 耗和 空载 损耗 的测量 ) 仅 是测 出总 的 空载 损耗 PFe, 而不 能进 一 步区 分出 其 中的 磁 滞损 耗分 量和 涡流 损耗 分量 , 给 工程 设计 人员 有目 的地 降低变压器损耗和提高变压器运行效率带来了困 难。 笔 者将简 要地 介绍 用分 析测 试的 方法 来区 分空 载 损耗 中的 磁滞损 耗和 涡流 损耗 的测 试原 理、 采用 的 测试 装置 、设 计的测 试方 法以 及测 试数 据的 处理 方 法。
码, 以 实现 它的 功能 。一 般来 说, 一 个控 件可 以看 成
是一 个类。
下面是 这个 应用 程序 主要 的代 码: ( 由于 篇幅 有
限, 把 部分 代码 删除 或并 行) 。
11------------------------------------------------头 文件
#in clud e<vcl.h>
Edit3- >Test=″A 的 值为 ″+FloatToStr(A)+″ ″+″B
( 1) 被 测样 品: TB 为 单相 变 压器 。( 一次 侧额 定 电 压 为 220V, 二 次 侧 为 36V。 一 次 侧 绕 组 匝 数 为 1 000 匝 , 二 次侧 绕 组 匝 数为 180 匝 , 额 定容 量 为 500VA) 。
( 2) 变 频电 源: SDF- 1 型 直流 电动 同步发 电机 组 及 KGT- 1 型 可控 调速 器, 发 电机 额定 功率 2.2kW。
#in clud e<iostr eam.h >
#pragma hdrstop
#in clud e″Unitl.h ″
11------------------------------------------------
#pragma package(smart_init)
#pragma resource″V.dfm″
值的 Ph 值 和 Pc 值 。例 如, 当 f=50Hz 时: Ph=15.05W, Pc=4.66W
由 于上 述的 计算 公式 十分 繁琐 , 不 利于 工程 计
算, 笔 者通 过编 写如 下计 算程 序可 有效 地解 决这 个
问题, 达到 向计 算机 输入 试验 数据, 就可 以得 出所 需
要计 算结果 的目 的。
( 3) 频 率表 : D3- Hz 型 频率 表。 ( 4) 功率 表: D34- W 型低 功率 因数 瓦 特表 。本 次
第9期
秦大为、封春波: 变压器空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
27
测 试采 用该 表的 300V 电 压挡 和 0.5A 的电 流挡 。 ( 5) 电 压 表 : D26- V 型 电 压表 及 MF- 10 万 用表 。
为了方 便操 作, 可以 选择 面向 对象 并且 有界 面
可 供 操 作 的 编 程 软 件 C++builder 6.0。 打 开 C ++
builder 6.0, 新 建 一 个 工 程 , 在 界 面 上 添 加 控 件 , 修
改这些 控件 的属 性, 就可 以得 到设计 界面 。
双 击其 中一 个按 钮, 就可 以对 这个 实例 编写 代
n++; Z
55计 数器 加 1
55------------------------------------------------
void_fastcall TForml::Buttonl Click(TObject8Sender)
55“计算 ”按 钮的 代码
[ if(n\ =m)
55如果 f 和 PFe 输 入 数 据 的 个数 不 一
V— — —铁 心材 料的 体积, mm3
令式 ( 1) 中 的 σhBm2V=A, σcBm2V=B, 得 : PFe=Af+Bf 2
可见 , 当 维持 Bm 不变 时, A、B 均为 与频 率无 关
的常 数。 则有 :
PFe =A+Bf
( 2)
f
依 据式 ( 2) , 在 中 心频 率 为 50Hz 附 近 取一 系 列
可 采用 发电 机的两 根相 线输 出作 变频 变压 电源 。
应扣 除变 压器 的负 载损 耗。 因为 在功 率表 所显
示 的 读数 ( P表 ) 中 包 含 着空 载 损 耗 ( PFe) 和负 载 损 耗 ( PCuo) , 故 PFe=P表 - PCuo。测 量 负载 损耗 的具 体 方法 是 先 用电 桥测 出变 压器 一 次绕 组的 铜 电阻 r1, 并 记录 每 次 随 f 和 U2 而 改 变 的 I0 值 , 由 PCuo=I02r1 即 可 求 出。
不同 的 频率 值 , 分 别 测出 其 对应 的 PFe 值 , 采用 线 性 回归 法对 测试 数据 进行 处理, 即可 得到 式( 2) 中的 两
个常 数 A 和 B。由 Ph=Af 和 Pc=Bf 2 即 可区 分出 对应
于某 一 f 值 的 PFe 中 的 Ph 分量 和 Pc 分量 。
3 测试装置
一 对应 , 提 示输 入错 误
Edit3- >Test=″输入 不正 确″?
else
4 float suml,sum2,sum3,sum4?
suml=su m2=sum3=sum4 =0 ?
for(int i=n?i >0?i--)
55对 数 组 里 的 数 据 进 行
计算
[ sum1=sum1+(8(p- i))8(8(p- i))?
2 测试原理
变压 器的 空载 损耗 可由 空载 试验 来测 定。 在通 常情 况下 , 空 载损 耗的计 算公 式为 :
PFe=Ph+Pc=σh fBm2V+σc f2Bm2V
( 1)
式中 σh、σc— — —与 铁心 材料 性质 有关 的系 数
f— — —电 源频 率, Hz
Bm— ——铁 心中 磁感 应强 度的 最大 值, T
5 测试数据及计算方法
5.1 试验 数据 试 验数 据如表 1 所示 。
表 1 试验数据 Table 1 Tested data
f1 Hz PFe1W
45.00 47.00 48.50 50.00 51.50 53.00 55.00 17.39 18.15 18.99 19.67 20.43 21.33 22.19
55“添加 ”按钮 的代 码
4 8p=StrToFloat (Edit1- >Test)2 55把 文 本 框 1 里 的
数 据转 化成 浮点 数存 在数 组里
p++2
55指 针向后 移一 个
Edit4- >Test=“已添 加 了 ”+IntToStr (n+1)+″个 f 数
据 ″2 55在 文本 框 4 里显 示已 添加 了几 个数 据
摘 要: 介绍了区分变压器空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的方法, 阐述了测试原理。
关 键词 : 变 压器 ; 磁滞 损耗 ; 涡流 损耗
中 图分 类号 : TM406 文 献标 识码 : B
文章 编号 : 1001- 8425( 2007) 09- 0026- 03
Distinction be twee n Hys tere s is Los s a nd Eddy Curre nt Los s in Tra ns forme r No- Loa d Los s
式
:
Bm=
U1 4.4 4f
=k U1 f
可见 ,
要 想 在保 持 Bm 值 为定 值
的 条件 下来 改 变 f 值 , 则应 通过 保 持 U11f 值 不变 的 方法 来实 现。每调整 一次 f 值 后, 应 适当 地调整 变频
电源 的电 压输出 U1 至 额定 电压, 使 其与 f 值相适 应。 为 了使 同步 发 电机 的 f、U1 有 较大 的 调整 余 地,
本 次测 试采 用上 述 两表 的 300V 挡 和 50V 挡 , 分别 用 于测 量测 试电路 中的 U1 值和 U2 值。
(6) 电 流 表 : D26- A 型 电 流 表 , 本 次 测 试 采 用 该 表 的 0.5A 挡 。
4 测试方法
试 验装 置的电 路原 理如 图 1 所示 。
W
TB
第 44 卷 第 9 期 2007 年 9 月
TRANSFO RM ER
Vol.44 No.9 S e pte m be r 2007
变压器空载损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
秦大为 1, 封春波 2
( 1.盐 城师范 学院 实验 中心 , 江 苏 盐城 224002; 2.江 苏伯 乐达 变压 器有 限公司 , 江 苏 盐城 224001)
的 首地 址
float8q=&b[0]? 55定 义一 个 指针 变量 , 指 向数 组 b 的