变压器空载耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
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。
变压器空载损耗和负载损耗 换算
变压器空载损耗和负载损耗换算变压器是电力系统中常用的电力设备,它能够将高压电能转换为低压电能,以满足不同电压等级下的电力需求。
然而,在变压器的工作过程中,会产生一定的损耗,其中包括空载损耗和负载损耗。
本文将详细介绍变压器空载损耗和负载损耗,并对其进行换算和分析。
一、空载损耗空载损耗是指在变压器无负载工作时,仅有铁心中的铁耗和一些额外的损耗,如电流表、电压表、油泵等的损耗。
空载损耗与铁心材料的性能有关,主要包括铁耗和额外损耗两部分。
1. 铁耗铁耗是指铁心中的磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是由于变压器工作时,铁心中的磁化和去磁过程中,磁化强度的变化引起的能量损耗;涡流损耗是由于变压器工作时,铁心中的磁通产生感应电动势,引起涡流在铁心中流动而产生的能量损耗。
铁耗是变压器空载损耗的主要组成部分,其大小与铁心材料的磁导率、磁滞回线特性和铁心的设计有关。
2. 额外损耗额外损耗是指变压器在空载工作时,由于电流表、电压表、油泵等附属设备的存在而产生的损耗。
这些设备在工作过程中需要消耗一定的电能,从而导致变压器产生额外的损耗。
额外损耗的大小与变压器的型号和设计有关。
在实际应用中,为了减小变压器的空载损耗,可以采取一些措施,如优化铁心材料的选择、改进铁心的结构设计、提高变压器的工作效率等。
二、负载损耗负载损耗是指变压器在负载状态下,由于电流通过变压器线圈时产生的线圈电阻损耗和铁心中的涡流损耗。
负载损耗是变压器工作时的主要损耗,其大小与负载电流和线圈电阻有关。
1. 线圈电阻损耗线圈电阻损耗是指变压器线圈中电流通过导线时产生的电阻损耗。
线圈电阻损耗主要由线圈材料的导电性能和线圈的设计有关,通常通过选择合适的导线材料和设计合理的线圈结构来减小线圈电阻损耗。
2. 铁心涡流损耗铁心涡流损耗是指变压器工作时,电流通过铁心产生的涡流在铁心中流动而产生的能量损耗。
为了减小涡流损耗,可以采用层压铁心和表面涂层等方式来优化变压器的设计。
变压器损耗的原因及影响因素分析
变压器损耗的原因及影响因素分析变压器作为电力系统中非常重要的设备之一,其正常运行对电力系统的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。
然而,在变压器的实际工作过程中,损耗问题是一直以来需要关注和解决的难点之一。
本文将对变压器损耗的原因及影响因素进行深入分析,旨在找到有效的解决方法。
一、变压器损耗的原因1. 铁损耗:铁损耗是变压器工作时电流在铁芯中形成的涡流所产生的能量损耗。
铁损耗主要包括磁滞损耗和涡流损耗两部分。
磁滞损耗是由于铁芯在磁场中反复磁化和消磁产生的能量损耗,而涡流损耗是由于磁场的变化引起铁芯内涡流产生的能量损耗。
2. 铜损耗:铜损耗是变压器中线圈内电流通过不同金属导体时产生的能量损耗。
变压器的铜损耗主要来自于线圈内电流的电阻性损耗,这是由于线圈材料的电阻使得电能转化为热能的过程。
3. 空载损耗:空载损耗是指在变压器无负载运行时所消耗的能量。
空载损耗包括铁损耗和冷却损耗两部分。
冷却损耗是指变压器中的油、铁心和线圈等部件对环境的传热所产生的能量损耗。
4. 负载损耗:负载损耗是指在变压器有负载运行时所消耗的能量。
负载损耗主要来自于线圈的铜损耗,以及由于负载电流通过涡流引起的铁损耗。
二、变压器损耗的影响因素1. 负载率:负载率是指变压器实际负载与额定负载之间的比值。
变压器的损耗随着负载率的变化而发生变化,负载率越高,损耗越大。
2. 工作温度:变压器的损耗与其工作温度密切相关。
当变压器的工作温度升高时,损耗也会相应增加。
因此,在变压器的设计和运行过程中,需要注意控制其工作温度,以降低损耗。
3. 线圈材料:线圈材料的选择也会对变压器的损耗产生影响。
不同的线圈材料具有不同的电阻和导热性能,因此选择合适的材料可以减少损耗。
4. 冷却方式:变压器的冷却方式也会对损耗产生影响。
冷却方式包括自然冷却和强迫冷却两种,采用不同的冷却方式可以改变变压器的工作温度,并影响损耗大小。
5. 运行状态:变压器在不同的运行状态下,其损耗也会有所不同。
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。
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。
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。
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。
磁滞损耗和涡流损耗
磁滞损耗和涡流损耗磁滞损耗和涡流损耗2009-12-03 09:52:14| 分类:默认分类 | 标签: |字号大中小订阅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。
磁性器件的损耗—磁滞损耗和涡流损耗
磁性器件的损耗—磁滞损耗和涡流损耗磁性器件的每一次磁化过程都要消耗一定的能量,这部分的能量损耗主要有磁滞损耗和涡流损耗。
一、磁滞损耗去掉外磁化电流时,一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦,仍然保持着磁化的方向,使磁芯发热消耗掉,这就是磁滞损耗。
特点:①磁滞损耗是不可恢复的,它使磁芯发热消耗掉;②磁滞回线包围面积越大,损耗越大;③频率越高,损耗功率越大。
二、涡流损耗I、因磁芯材料本身有一定的电阻值,感应电压产生电流ie—涡流,流过这个电阻,引起P=(ie*ie)*R损耗,叫涡流损耗。
特点:①涡流损耗与磁芯磁通变化率成正比。
频率越高,磁通量变得越快,感应电动势越大,涡流越强;②涡流与每匝伏特和占空比也有关。
例如,一个变压器的初级工作在电压50V,脉宽10μS,和100V,5μS。
尽管两者伏秒一样(即∆B 相同),但后者每匝伏特比前者大一倍,涡流大一倍,则峰值损耗大4 倍,因后者脉宽小一倍,所以平均损耗后者比前者大一倍。
③涡流相当于一匝“次级”反射到初级,成为初级磁化电流的一部分,客观上减少了磁芯的动态磁导。
电路中电感的涡流可用一个与电感并联的电阻 Re 来等效。
II、线圈导体中的涡流是由肌肤效应和邻近效应引起的。
①涡流建立的磁通阻止磁芯中主磁通变化,使得磁通趋向磁芯的表面,导致磁芯有效截面积减少,这种现象称之为集肤效应。
电流密度减少到导体截面表层电流密度的36.8%(即1/e)处的深度叫做集肤深度Δ或穿透深度。
②两导体A,B流过相同方向的电流,当电流突增时,导体A产生的突变磁通在导体B中产生涡流,使两导体邻近表面的电流增大,另一表面的电流减少。
导体B也发生同样的现象。
这个现象就是导体之间的邻近效应。
特点:①当高频电流流过直径较大的线圈导体时,所产生的肌肤效应使线圈的铜耗增加,这是因为高频电流不是均匀地通过导体截面,而是集中在导体表面,使导体没有得到有效的利用。
如上图,交流磁场中的磁滞回线面积比直流回线大,且形状和大小也与磁场的变化频率有关,频率增加时,磁芯的涡流增加,导致相同磁通密度下磁化电流增加。
变压器损耗计算
变压器损耗计算电阻损耗是指变压器绕组中由于电阻而产生的电能损失。
电阻损耗主要包括导线电阻损耗和连接件电阻损耗。
导线电阻损耗是指变压器绕组中导线电阻的损耗,它是导线材料电阻和电流平方的乘积。
连接件电阻损耗是指变压器连接件上由于接触电阻而产生的损失。
铁损耗是指变压器铁芯中由于磁通产生的铁耗。
它主要分为磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是指在变压器铁芯中,由于磁通的周期性磁化和消磁引起的能量损失。
磁滞损耗与变压器铁芯的材料和工艺有关。
涡流损耗是指变压器铁芯中由于磁通变化而产生的涡流损耗。
涡流损耗与变压器铁芯的材料电导率、铁芯形状和工作条件有关。
理论计算法是根据变压器的电阻和铁芯材料特性进行计算。
对于绕组电阻损耗,可以通过测量绕组导线的长度和电阻率,以及计算电流平方来计算得出。
对于铁损耗,可以通过测量变压器空载电压和空载电流来计算。
试验测定法是通过对实际变压器进行试验测定来确定损耗。
例如,可以通过空载试验来测量变压器的空载损耗,即只有铁损耗。
通过短路试验和额定负载试验可以测量变压器的额定负载损耗,即电阻损耗和铁损耗之和。
运行测量法是在变压器正常运行的情况下,通过测量变压器的输入功率和输出功率来间接计算损耗。
输入功率可以通过测量输入侧电流和电压,输出功率可以通过测量输出侧电流和电压来计算。
损耗可以通过输入功率减去输出功率来得到。
在实际应用中,通常采用试验测定法和运行测量法来确定变压器的损耗。
试验测定法能够获得较为准确的结果,但需要对变压器进行试验操作,比较繁琐。
运行测量法则可以在变压器正常运行时测量,更加方便,但结果相对不太精确。
总之,变压器损耗是变压器运行中不可避免的能量损失,了解损耗的计算方法对于变压器的设计和运行至关重要。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的计算方法,可以确保变压器的高效运行。
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。
变压器年损耗计算依据
变压器年损耗计算依据变压器年损耗是指在运行一年内,变压器所产生的损耗。
变压器损耗主要包括铁损耗和铜损耗两部分。
铁损耗是指变压器在工作时,由于铁心中的铁芯材料产生的损耗。
这部分损耗主要是由于铁芯中的磁滞和涡流效应引起的。
磁滞是指在交变磁场中,铁芯中的磁化过程和去磁化过程所产生的能量损耗。
涡流是指在交变磁场中,铁芯中的涡流产生的能量损耗。
铁损耗与变压器的工作电压和频率有关,一般来说,工作电压越高、频率越高,铁损耗就越大。
铜损耗是指变压器在工作时,由于线圈中的电流通过导线产生的损耗。
这部分损耗主要是由于导线的电阻引起的。
铜损耗与变压器的负载电流有关,一般来说,负载电流越大,铜损耗就越大。
变压器年损耗的计算方法如下:需要知道变压器的额定容量和额定电压。
额定容量是指变压器设计时所能承载的最大负载功率。
额定电压是指变压器的额定工作电压。
然后,根据变压器的额定容量和额定电压,可以计算出变压器额定电流。
额定电流是指变压器在额定容量和额定电压下所能承受的最大电流。
接下来,根据变压器的额定容量和额定电压,可以计算出变压器的额定铜损耗和额定铁损耗。
额定铜损耗是指变压器在额定容量和额定电压下的铜损耗。
额定铁损耗是指变压器在额定容量和额定电压下的铁损耗。
根据变压器的额定铜损耗和额定铁损耗,可以计算出变压器的年损耗。
年损耗是指变压器在运行一年内所产生的损耗。
对于变压器的年损耗,我们可以通过合理运行和维护来降低损耗。
例如,可以定期检查变压器的绝缘状况,及时发现并处理绝缘故障,以减少铁损耗。
同时,可以合理安排变压器的负载,避免过载运行,以减少铜损耗。
变压器年损耗是变压器在运行一年内所产生的损耗,主要包括铁损耗和铜损耗两部分。
通过合理运行和维护,可以降低变压器的年损耗,延长变压器的使用寿命。
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!。
变压器空载损耗电量计算
变压器空载损耗电量计算空载损耗是变压器在无负载运行时的损耗,主要包括铁心损耗和漏电损耗。
铁心损耗是由于变压器的铁芯在磁化和去磁化时产生的涡流损耗和磁化损耗引起的。
涡流损耗是指涡流在铁芯中产生的热量,由于涡流的出现会造成铁芯内阻发热。
磁化损耗是指由于铁芯在磁化和去磁化时产生的磁滞损耗。
铁芯损耗与变压器的工作电压和频率有关,一般随着电压的增加而增加,但随着频率的增加而减小。
漏电损耗是指变压器在工作时由于变压器绕组的电流产生的接触电阻损耗和漏磁损耗引起的。
接触电阻损耗主要是由于电流通过绕组导线时产生的电阻发热。
漏磁损耗是指由于变压器绕组产生的磁通在铁芯中产生涡流损耗。
空载损耗一般通过实验测定,测量方法一般为在无负载条件下,给定额定电压和频率,测量变压器的输入电流和功率。
由于变压器的耗电量较小,一般使用电能表测量其耗电量比较困难,可以使用功率因数表、电能负载计和电流表等。
具体计算空载损耗的步骤如下:1.确定变压器的额定电压和额定频率。
2.断开变压器的负载,使其处于无负载状态。
3.给变压器的一侧施加额定电压,通过电流表测量输入电流,使用功率因数表或电能负载计测量输入功率。
4.将输入功率减去变压器的铁心损耗,得到变压器的漏电损耗。
5.根据获得的漏电损耗和变压器额定电压和输入电流的比例,计算变压器的空载损耗。
6.根据空载损耗计算的结果,评估变压器的效率,并进行必要的调整和改进。
总之,空载损耗的计算是根据变压器的额定电压和频率,以及测量的输入电流和功率来计算的,可以通过减去铁心损耗和漏电损耗来计算空载损耗。
计算空载损耗能够评估变压器的效率,并为变压器的设计和运行提供指导。
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。
变压器空载损耗的计算与评估
变压器空载损耗的计算与评估变压器是电力系统中重要的电气设备,用于将高压电能转换为低压电能供给用户。
在变压器的运行过程中,会存在一定的能量损耗,其中空载损耗是不可忽视的因素之一。
本文将重点讨论变压器空载损耗的计算与评估方法。
一、什么是变压器空载损耗变压器空载损耗是指在变压器无负载运行时,即次级(低压侧)开路时所消耗的功率。
空载损耗包括铁损耗和漏损耗两部分。
铁损耗,也称为铁心损耗,是指铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗;漏损耗则是指绕组中的铜损耗和磁通泄漏损耗。
准确计算和评估变压器的空载损耗对于变压器的选型、运行效率和经济性具有重要意义。
二、变压器空载损耗的计算方法变压器空载损耗的计算主要依赖于实验室测试和理论计算两种方法。
1. 实验室测试方法实验室测试方法是通过对变压器进行试验来测量其空载损耗。
具体步骤如下:(1)断开次级绕组,使变压器处于空载状态。
(2)通过高精度的仪表测量变压器的输入功率和输出功率。
(3)计算出空载损耗的数值。
2. 理论计算方法理论计算方法则是基于变压器的设计参数和工作条件,以数学模型为基础进行计算。
常用的理论计算方法有短路阻抗法和等效电路法。
短路阻抗法是将变压器的短路电流与额定负载电流之比乘以额定负载损耗,即可得到空载损耗。
等效电路法则是将变压器抽象成电路图,根据电路的等效参数进行计算。
变压器的等效电路通常由串联电阻、串联电感、并联电容等元件组成。
三、变压器空载损耗的评估方法除了计算空载损耗的数值,对于变压器的评估还需要考虑其与额定容量的比值,即空载损耗率。
空载损耗率是变压器经济性和运行效率的重要指标之一。
通常情况下,变压器的空载损耗率应尽量保持较低的水平。
高空载损耗率会导致变压器运行效率低下,消耗过多的电能,并可能加剧变压器的温升,缩短变压器的寿命。
针对空载损耗率的评估,可以参考以下几个方面:1. 根据变压器的额定容量和空载损耗计算出空载损耗率。
2. 将计算所得的空载损耗率与类似型号变压器的数据进行比较,评估其合理性。
简述变压器损耗种类
简述变压器损耗种类
变压器损耗是指变压器在运行过程中损失的电功率。
变压器主要有两种损耗类型:铜损和铁损。
1. 铜损:
铜损是指变压器在导电部分(主要是绕组和连接线)中产生的电阻损耗。
由于电流通过铜导线时会产生一定的电阻,导致能量转化为热量而损耗。
铜损主要取决于导线的截面积、长度、电流和电阻率。
通常来说,铜损是变压器总损耗中较小的一部分。
2. 铁损:
铁损是指变压器在铁芯部分产生的磁滞损耗和涡流损耗。
磁滞损耗是由于铁芯在磁化和去磁化过程中产生的能量损失,而涡流损耗是由于磁场变化导致铁芯中的涡流产生的能量损耗。
铁损主要取决于变压器的磁通密度、频率和铁芯材料的特性。
因此,在变压器设计中,通常会选择具有较低的磁滞和涡流损耗的材料来减少铁损。
总的来说,变压器损耗是不可避免的,但可以通过合理的设计、选择高质量的材料和提高变压器的效率来降低损耗。
降低损耗不仅可以提高变压器的效率,还可以减少能源浪费,节约成本,并且对环境保护也有积极的影响。
因此,在变压器设计和运行中,减少损耗是一个重要的考虑因素。
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。
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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 。
(3) 频率表:D 3-Hz 型频率表。
(4) 功率表:D 34—W 型低功率因数瓦特表。
本次测试采用该表的300V 电压挡和0.5A 的电流挡。
( 5) 电压表: D 26- V 型电压表及MF- 10 万用表。
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U 1 值和U 2 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。
图1 空载试验测试电路HZ U1 A U2 TB 变频电源在测试中, 在改变f 值时应始终保持Bm 值不变。
变压器空载时, U1≈E1=4.44N1fΦm=4.44N1fBmS( 其中一次侧匝数N1 和铁心截面积S 不变) , 由公式: Bm= U14.44f=kU1f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U1/f 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,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。
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f/Hz 45.00 47.00 48.50 50.00 51.50 53.00 55.00PFe /W 17.39 18.15 18.99 19.67 20.43 21.33 22.19 5.2 计算方法根据PFe(f)=A+Bf 的形式, 对上述数据用线性回归法处理得:A=∑fi2·∑PFei(fi)-∑PFei·∑fi/n·∑f 2 - ( ∑fi)2= 175 725×2.758 3- 138.05×350.007×175 725- (350.00)2=3.009×10- 1B=n·∑PFei-∑fi·∑PFei(fi)/n·∑f 2 - ( ∑fi)2= 7×138.05- 350.00×2.758 37×175 725- (350.00)2=1.862×10- 3由Ph=Af=3.009×10- 1f 及Pc=Bf 2=1.862×10- 3f 2,即可很方便地求出这台被试变压器的对应于某个f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。
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#include<vcl.h>#include<iostream.h>#pragma hdrstop#include″Unitl.h″11------------------------------------------------#pragma package(smart_init)#pragma resource″V.dfm″TFormlVFormlY//定义静态变量Int n=0;//计数器, 对点击“添加”按钮的次数进行计数Int m=0;//计数器, 对点击“添加”按钮的次数进行计数float a{100};float b{100};//存放f 和PFe 的试验数据float*p=&a [0];//定义一个指针变量, 指向数组a的首地址float*q=&b[0];//定义一个指针变量, 指向数组b 的首地址//------------------------------------------------void_fastcall TForml::Button2Click(TObject*Sender)//“添加”按钮的代码{*p=StrToFloat (Edit1- >Test)}//把文本框1里的数据转化成浮点数存在数组里p++;//指针向后移一个Edit4- >Test=“已添加了”+IntToStr (n+1)+″个f 数据″;//在文本框4 里显示已添加了几个数据n++; }//计数器加1//------------------------------------------------void_fastcall TForml::Buttonl Click(TObject*Sender)//“计算”按钮的代码[ if(n!\=m) //如果f 和PFe 输入数据的个数不一一对应, 提示输入错误Edit3- >Test=″输入不正确″;else{float suml,sum2,sum3,sum4;suml=sum2=sum3=sum4=0;for(int i=n;i>0;i--) //对数组里的数据进行计算{sum1=sum1+(*(p- i))*(*(p- i));sum2=sum2+(*(q- i))/(*(p- i));sum3=sum3+(*(q- i));sum4=sum4+(*(p- i));}float A,B;A=(sum1*sum2- sum3*sum4)/(n*sum1- sum4*sum4);B=(n*sum3- sum4*sum2)/(n*sum1- sum4*sum4);Edit3- >Test=″A 的值为″+FloatToStr(A)+″″+″B的值为″+FloatToStr(B)+″\n″;}}//---------------------------------------------void_fastcall TForml::Button4Click(TObject*ender)//“清零”按钮的代码{elete[]a;//释放数组a 的内存空间delete[]b;//释放数组b 的内存空间Editl- >Text=″″;//把文本框里的文字和数据清空Edit2- >Text=″″;Edit3 - >Text=″″;Edit4 - >Text=″″;Edit5- >Text=″″;m=n=0;}//计数器归0通过上述代码的控制, 这个应用程序就完成了。
双击.exe 文件, 得到应用界面。
分别在f 和PFe 的两个文本框里填上试验数据, 点击“添加”按钮, 这个数据就被存放到对应的数组里。
每添加一个试验数据,后面的文本框就会显示已经添加的数据个数, 防止漏填或是多填。
f 和PFe 的数据必须是一一对应的,所以如果f 的数据个数和PFe 的数据个数不一致时,下方的文本框中会显示“输入不正确”。
“清零”键的作用就是把文本框清空, 同时释放存放数据的内存空间。
一切输入正确后, 按“计算”键, 下方的文本框将立刻得出A 和B 的值。
6 结束语运行这个应用程序来计算试验数据, 大大减少了手工计算的误差, 同时也提高了工作效率。
根据上述原理和测试方法及试验数据的计算机数据处理方法同样可以对三相电力变压器、各类有铁心的电抗器和镇流器的PFe 中的Ph 和Pc 值进行区分和定量的分析。