介绍变压器效率
变形金刚形成供应系统和负载之间最重要的链接。变压器的效率直接影响其性能和老化。一般而言,变压器的效率在95-99%的范围内。为大电力变压器由于损耗极低,效率高达99.7%。变压器的输入和输出测量不是在加载条件下进行的,因为瓦特计读数不可避免地遭受1-2%的误差。因此,为了效率计算,OC和SC测试用于计算变压器中的额定内核和绕组损耗。核心损耗取决于变压器额定电压,铜损耗取决于潮流通过变压器初级和次级绕组。因此,变压器效率是在恒定下操作它的主要重要性电压和频率条件。由于热量产生的变压器温度的升高会影响变压器油性能的寿命,并决定采用的冷却方法的类型。温度升高限制了设备的额定值。该变压器效率简而言之:
- 输出功率是额定负载(Volt-Ampere)的分数和负载的功率因数的产物
- 损失是绕组+镀金损失+铁损+介电损耗+杂散负荷损失。
- 铁损失包括变压器中的滞后和涡流损耗。这些损失取决于核心内的磁通密度。数学,
滞后损失:
涡流损失:
其中kH和K.E.是常数,b最大是峰值磁场密度,F是源频率,而T是芯的厚度。滞后损失中的功率“n”称为Steinmetz常数,其值可以接近2。
- 介电损耗发生在变压器油内。对于低压变压器,可以忽略它。
- 泄漏焊剂连接到金属框架,罐等。生产涡流并存在全部变压器因此称为杂散损失,这取决于负载当前所以被命名为“杂散负载损失”。它可以代表抗性系列泄漏电抗。
变压器效率计算
初级侧的变压器的等效电路如下所示。在这里R.C核对核心亏损。使用短路(SC)测试,我们可以找到相同的抵抗性占铜损失的核算
让我们定义X%是完整或额定负载'(VA)的百分比,让PCUFL.(瓦特)是全负荷铜损失,Cosθ是功率因数负载。另外,我们定义了p一世(瓦特)作为核心损失。由于铜和铁损失是变压器中的主要损失,因此只考虑这两种类型的损失,同时计算效率。然后是变压器效率可以写作:
哪里,X.2P.CUFL.=铜损(P铜)在任何装载x%的满负荷。
最大效率(η最大)当变量损耗等于恒定损耗时发生。由于铜损失是依赖性的,因此它是一种可变损耗量。并且核心损失被认为是恒定的数量。因此,最大效率的条件是:
现在我们可以写出最大效率:
由此可见,我们可以通过的恒定和可变损耗适当选择获得在满负荷最高的效率。然而,由于铜损失远高于固定核心损耗,难以获得最大效率。
载荷效率的变化可由下图表示:
我们可以从图中看到最大效率发生在统一中功率因数。并且,无论负载的功率因数如何,都会发生最大效率。
变压器的整天效率
它是一种基于能量的效率计算分配变压器。不像电源变压器根据其处理的负载切换或输出,分配变压器载荷每天连续波动24小时。随着核心损失与负载无关,全天效率取决于铜损耗。我们将其定义为24小时循环输出能量的输出能量比率。通过使用相对较大较大的横截面或较大的铁/铜重量比限制核心助焊剂密度来实现高能量效率。