物理变压器的基本理论.pptx

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1、一、空载运行物理分析一、空载运行物理分析（磁通磁通、感应电动势感应电动势）q一次侧接额定电压一次侧接额定电压U1N，二次侧开路二次侧开路的运行状的运行状态称为态称为空载运行空载运行（i2=0）。）。q空载时一次侧绕组中的电流空载时一次侧绕组中的电流i0为空载为空载(或叫激磁或叫激磁)电流，磁势电流，磁势F0=I0N1叫叫励磁磁势励磁磁势。6.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 第第1页页/共共49页页nF0产生的磁通分为两部分。产生的磁通分为两部分。1主磁通主磁通。：同时与一次绕组。：同时与一次绕组N1和二次绕组和二次绕组N2匝链，并匝链，并在两个绕组中产生电势在两个绕组中产生电势e1和和e

2、2，以铁心为磁路（主磁路），以铁心为磁路（主磁路），是传递能量的主要媒介，属于工作磁通。是传递能量的主要媒介，属于工作磁通。2原绕组漏磁通原绕组漏磁通1：仅与原方绕组匝链，通过油或空气形仅与原方绕组匝链，通过油或空气形成闭路，属于非工作磁通。成闭路，属于非工作磁通。第第2页页/共共49页页明确：明确：1大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占大部分磁通都在铁心中流动，主磁通约占总磁通的总磁通的99以上，而漏磁通占总磁通的以上，而漏磁通占总磁通的1以下。以下。原因：铁心由高导磁硅钢片制成，导磁系数原因：铁心由高导磁硅钢片制成，导磁系数为空气的导磁系数的为空气的导磁系数的2000倍以上。倍以上。第第3

3、页页/共共49页页n规定正方向规定正方向：电压电压U1与电流与电流I0同方向同方向，磁通磁通正方向与电流正方向与电流I0正方向符合正方向符合右手螺旋定则右手螺旋定则。电势电势E与与I0电流的电流的正方向相同正方向相同。n由于磁通在交变，根据电磁感应定律：由于磁通在交变，根据电磁感应定律：e1=-N1d/dt；e2=-N2d/dt；e1=-N1d1/dt第第4页页/共共49页页二二.磁通磁通和和电势电势、电压电压的关系的关系 空载时，空载时，主磁通主磁通在一次侧产生感应电势在一次侧产生感应电势E1，在二，在二次侧产生感应电势次侧产生感应电势E2，一次侧的漏磁通一次侧的漏磁通1在一次侧漏抗电势在一

4、次侧漏抗电势E1。假设磁通为正弦波假设磁通为正弦波=msint则则e1=-N1d/dt=-N1dmsint/dt=-N1mcost=N1msin(t-90)=E1msin(t90)明确明确：(1)感应电势在相位上永远滞后于它所匝链的感应电势在相位上永远滞后于它所匝链的磁通磁通90。第第5页页/共共49页页（2）其最大值其最大值:E1m=N1m=2fN1m(3)其有效值其有效值:E1=E1m/sqrt(2)=2fN1m/1.414=4.44fN1m第第6页页/共共49页页同样可以推出同样可以推出e2和和e1的公式：的公式：e2=E2msin(t-90)E2m=N2mE2=4.44fN2me1=-

5、N1d1/dt=N11msin(t-90)E1m=N11mE1=4.44fN11m第第7页页/共共49页页如果写成相量的形式如果写成相量的形式(蓝色蓝色物理量符号表示物理量符号表示相量相量)：E1=j4.44fN1mE2=-j4.44fN2mE1=-j4.44fN11mE1可用漏抗压降的形式表示。可用漏抗压降的形式表示。E1=-jX1I0说明：漏电抗说明：漏电抗X1几乎为常数几乎为常数第第8页页/共共49页页n考虑到一次侧绕组的电阻压降后，其电势平衡方程为考虑到一次侧绕组的电阻压降后，其电势平衡方程为U1=-E1-E1+R1I0=-E1+jX1I0+R1I0=-E1+I0Z1n二次侧无电流，故

6、：二次侧无电流，故：E2=U2 电压的表示电压的表示n对于一次侧来说，电阻压降和漏抗压降都很小。所以对于一次侧来说，电阻压降和漏抗压降都很小。所以U1-E1=j4.44fN1m可见变压器的磁通主要由电源电压可见变压器的磁通主要由电源电压U1、频率、频率f和一次侧绕组和一次侧绕组的匝数的匝数N1决定。在设计时，若电压决定。在设计时，若电压U1和频率和频率f给定，则变压给定，则变压器磁通由匝数器磁通由匝数N1决定。对于制成运行的变压器，其磁通决定。对于制成运行的变压器，其磁通可可以由电压以由电压U1和频率和频率f控制。控制。第第9页页/共共49页页问题问题1：220V、50Hz的变压器空载接到的变

7、压器空载接到220V、25Hz的电源上，的电源上，后果如何？后果如何？问题问题2：220V、50Hz的变压器空载接到的变压器空载接到220直流电源上，后果直流电源上，后果如何？如何？思考：思考：第第10页页/共共49页页a)变比变比k：指变压器指变压器1、2次绕组的电势之比次绕组的电势之比。k=E1/E2=(4.44fN1m)/(4.44fN2m)=N1/N2变比变比k等于匝数比。等于匝数比。明确：明确：一次绕组的匝数必须符合一定条件：一次绕组的匝数必须符合一定条件：U14.44fN1m4.44fN1BmSN1U1/4.44fBmS 三三.变压器的变比变压器的变比k和电压比和电压比KBm的取值

8、与变压器性能有密切相关。的取值与变压器性能有密切相关。Bm热轧硅钢片热轧硅钢片1.111.5T；冷轧硅钢片冷轧硅钢片1.51.7T第第11页页/共共49页页b)电压比电压比K：指三相变压器的：指三相变压器的线电压之比线电压之比n在做三相变压器联结绕组试验时用到电压比在做三相变压器联结绕组试验时用到电压比K进进行计算行计算(下章介绍联接组下章介绍联接组)。K=(UAB/uab+UBC/ubc+UCA/uca)/3 第第12页页/共共49页页四四.空载运行时的等效电路和相量图空载运行时的等效电路和相量图(1)励磁电流励磁电流/铁耗电阻铁耗电阻、励磁阻抗励磁阻抗励磁电流励磁电流:产生主磁通的电流产生

9、主磁通的电流(im)。n空载运行时，空载运行时，电流电流i0分为两部分分为两部分一部分一部分i0w纯粹用来产生磁通，称为纯粹用来产生磁通，称为磁化电流磁化电流，与电，与电势势E1之间的相位差是之间的相位差是90o，是一个纯粹的，是一个纯粹的无功电流无功电流。另一部分另一部分i0y用来供给损耗，是一个用来供给损耗，是一个有功电流有功电流。I0=I0w+I0r-E1=I0Rm+jI0Xm=I0ZmnI0是励磁过程必须的电流是励磁过程必须的电流(包括磁化电流包括磁化电流/有功电流有功电流)，称为称为励磁电流励磁电流。第第13页页/共共49页页nXm的物理意义是：的物理意义是：励磁电抗励磁电抗Xm是主

10、磁通是主磁通的电抗，反映了变压器的电抗，反映了变压器（电机）铁心的导磁性能，代表了主磁通对电（电机）铁心的导磁性能，代表了主磁通对电路的电磁效应。路的电磁效应。nRm是用来代表铁耗的等效（虚拟的）电阻，称是用来代表铁耗的等效（虚拟的）电阻，称为为励磁电阻励磁电阻。Rm+jXm=Zm则称为励磁阻抗。则称为励磁阻抗。6.1 变压器的空载运行变压器的空载运行第第14页页/共共49页页(2)空载时的等效电路空载时的等效电路(右图右图)说明：说明：1用一个阻抗用一个阻抗(Rm+jXm)表表示主磁通示主磁通对变压器的作用，对变压器的作用，用另一个阻抗用另一个阻抗(R1+jX1)一次一次侧绕组电阻侧绕组电阻

11、R1和漏抗和漏抗X1的的作用，即可得到空载时变压作用，即可得到空载时变压器的等效电路。器的等效电路。2R1和和X1受饱和程度的影受饱和程度的影响很小，基本上保持不变。响很小，基本上保持不变。第第15页页/共共49页页6.1 变压器的空载运行变压器的空载运行3Rm和和Xm是随着饱和程度的是随着饱和程度的增大而减小。增大而减小。4变压器正常工作时，由于变压器正常工作时，由于电源电压变化范围小，铁电源电压变化范围小，铁心中主磁通的变化不大，心中主磁通的变化不大，励磁阻抗励磁阻抗Zm也基本不变。也基本不变。第第16页页/共共49页页相量图相量图第第17页页/共共49页页6.2 变压器的负载运行变压器的

12、负载运行 一一.负载运行负载运行1概念概念：一次侧接电源：一次侧接电源U1，二次侧接负载，二次侧接负载ZL，此时二次侧流，此时二次侧流过电流过电流I2。一次侧电流不再是。一次侧电流不再是I0，而是变为而是变为I1，这就是变，这就是变压器的负载运行情况。压器的负载运行情况。第第18页页/共共49页页2磁势磁势：n负载后，二次侧电流产生磁势负载后，二次侧电流产生磁势F2=N2I2，该磁势将力图改，该磁势将力图改变磁通变磁通，而磁通是由电源电压决定的，而磁通是由电源电压决定的，也就是说也就是说基本基本不变。不变。n要维持要维持不变，一次绕组的电流将由原来的不变，一次绕组的电流将由原来的I0变为变为I

13、1。I1产产生磁势生磁势F1=I1N1，F1与与F2共同作用产生共同作用产生，F1+F2的作用相的作用相当于空载磁势当于空载磁势F0，也即激磁磁势，也即激磁磁势Fm。第第19页页/共共49页页二二.磁势平衡方程式与电流磁势平衡方程式与电流F1+F2=FmF0I1N1+I2N2=ImN1I0N1I1=I0(-I2/k)=I0+I1LI1L=-I2/k为负载后一次侧增加的电流为负载后一次侧增加的电流。I1L+I2/k=0 n负载后，一次侧绕组中的电流由两个分量组成负载后，一次侧绕组中的电流由两个分量组成一个是其负载分量一个是其负载分量I1L，I1L产生的磁势与二次侧电流产生的磁产生的磁势与二次侧电

14、流产生的磁势大小相等势大小相等,方向相反方向相反,互相抵消。互相抵消。另一个是产生磁通的励磁分量另一个是产生磁通的励磁分量I0，第第20页页/共共49页页在满载时，在满载时，I0只占只占I1L的的(28)，有时可将，有时可将I0忽略，即：忽略，即：I1I2/k=0I1/I2=1/kn这就是变压器的变流作用，只有在较大负载时才基本这就是变压器的变流作用，只有在较大负载时才基本成立，用此原理可以设计出电流互感器。成立，用此原理可以设计出电流互感器。第第21页页/共共49页页三三.电势平衡方程式电势平衡方程式n根据规定的正方向可以写出电压平衡方程根据规定的正方向可以写出电压平衡方程U1=-E1+I1

15、(R1+jX1)=-E1+I1Z1U2=E2-I2(R2+jX2)=E2-I2Z2第第22页页/共共49页页n根据电势平衡方程可以画出变压器的一次侧和二次侧根据电势平衡方程可以画出变压器的一次侧和二次侧等效电路等效电路(EquivalentCircuit)第第23页页/共共49页页6.3 变压器的等效电路和相量图变压器的等效电路和相量图一一.变压器的折算法变压器的折算法 原因原因：由于一、二次侧绕组匝数不同，其电势：由于一、二次侧绕组匝数不同，其电势E1和和E2也不同，难以将两侧的等效电路合并成一个完整也不同，难以将两侧的等效电路合并成一个完整的等效电路。为了简化计算和分析，进行的等效电路。为

16、了简化计算和分析，进行折算折算。方法方法：将变压器的二次侧绕组折算到一次侧，：将变压器的二次侧绕组折算到一次侧，就是用就是用一个与一次侧绕组匝数一个与一次侧绕组匝数N1相同的绕组，去代替匝数相同的绕组，去代替匝数为为N2的二次侧绕组。的二次侧绕组。第第24页页/共共49页页二二.折算关系折算关系n折算前折算前二次侧二次侧N2U2I2E2R2X2RLXL为实际值为实际值n折算后折算后二次侧二次侧N2U2I2E2R2X2RLXL为折算值为折算值在代替的过程中，保持二次侧绕组的电磁关系在代替的过程中，保持二次侧绕组的电磁关系及功率关系不变。及功率关系不变。也就是说折算前后，二次侧的也就是说折算前后，

17、二次侧的磁势、功率和损耗应保持不变磁势、功率和损耗应保持不变。第第25页页/共共49页页(1)电势、电压折算电势、电压折算E2=4.44fN1m=E1E2=4.44fN2m所以所以E2/E2=N1/N2=k，E2=kE2同样同样U2=kU2(2)电流折算电流折算N1I2=N2I2I2=I2N2/N1=I2/k 第第26页页/共共49页页(3)阻抗折算阻抗折算n阻抗折算要保持功率阻抗折算要保持功率/损耗不变损耗不变(I2)2R2=(I2)2R2R2=(I2/I2)2R2=k2R2(I2)2X2=(I2)2X2X2=(I2/I2)2X2=k2X2(I2)2RL=(I2)2RLRL=(I2/I2)2

18、RL=k2RL(I2)2XL=(I2)2XLXL=(I2/I2)2XL=k2XL 关系汇总：关系汇总：E2=kE2U2=kU2I2=I2/kR2=k2R2X2=k2X2RL=k2RLXL=k2XL第第27页页/共共49页页三三.变压器的等效电路变压器的等效电路(EquivalentCircuit)（1）折算后的方程）折算后的方程U1=-E1+I1(R1jX1)U2=E2-I2(R2jX2)I1+I2=ImI0-E1=-E2=Im(Rm+jXm)=ImZm第第28页页/共共49页页(2)T型等效电路型等效电路q 如果知道效电路中各个参数、负载阻抗和电源电压，如果知道效电路中各个参数、负载阻抗和电

19、源电压，则可计算出各支路电流则可计算出各支路电流I1、I2、Im/输出电压输出电压U2/损耗损耗/效效率等，通过反折算就能计算出二次侧实际电流率等，通过反折算就能计算出二次侧实际电流I2=kI2和和实际电压实际电压U2=U2/k。第第29页页/共共49页页(2)简化等效电路简化等效电路简化的理论依据：简化的理论依据：A：一般变压器中，励磁阻抗比漏阻抗大得多一般变压器中，励磁阻抗比漏阻抗大得多(例如例如SJ100KVA变压器的变压器的Zm=5550欧欧,Z1=9.9欧欧)，可以将励磁回路，可以将励磁回路移到移到Z1的左边的左边B：在分析变压器的某些问题时，如副边绕组的端电压变在分析变压器的某些问

20、题时，如副边绕组的端电压变化、变压器并联运行的负载分配，由于励磁电流相对于额化、变压器并联运行的负载分配，由于励磁电流相对于额定电流比较小定电流比较小(只占只占28),励磁电流可忽略不计励磁电流可忽略不计第第30页页/共共49页页n简化等效电路中简化等效电路中,Zk=Rk+jXk，Rk与与Xk构成变压器的漏构成变压器的漏阻抗，也叫阻抗，也叫短路阻抗短路阻抗，即变压器的副边短路时呈现的，即变压器的副边短路时呈现的阻抗。阻抗。Rk为为短路电阻短路电阻，Xk为为短路电抗短路电抗。ZL为折算到一为折算到一次侧的负载阻抗。次侧的负载阻抗。Rk=R1+R2,Xk=X1+X2，Zk=Rk+jXk 第第31页

21、页/共共49页页n用简化等效电路计算的结果也能够满足工程精度要求。用简化等效电路计算的结果也能够满足工程精度要求。n当需要在二次侧基础上分析问题时，可将一次侧折算到当需要在二次侧基础上分析问题时，可将一次侧折算到二次侧。当用欧姆数说明阻抗大小时，必须指明是从哪二次侧。当用欧姆数说明阻抗大小时，必须指明是从哪边看进去的阻抗。边看进去的阻抗。n从一次侧看进去的阻抗是从二次侧看进去的阻抗的从一次侧看进去的阻抗是从二次侧看进去的阻抗的k2倍倍。说明：说明：第第32页页/共共49页页四四.变压器负载运行时的相量图变压器负载运行时的相量图 n根据方程式根据方程式(equation)或者等效电路，或者等效电

22、路，可以画出相量图，从而了解变压器中可以画出相量图，从而了解变压器中电压、电流、磁通等量之间的相位和电压、电流、磁通等量之间的相位和大小关系。大小关系。n等效电路，方程式和相量图是用来等效电路，方程式和相量图是用来研究分析变压器的三种基本手段研究分析变压器的三种基本手段，是，是对一个问题的三种表述，相量图对各对一个问题的三种表述，相量图对各物理量的相位更直观显现出来。定性物理量的相位更直观显现出来。定性分析时，用相量图较为清楚；定量计分析时，用相量图较为清楚；定量计算时，则用等效电路。算时，则用等效电路。第第33页页/共共49页页6.4 变压器的参数测定和标幺值变压器的参数测定和标幺值 n等效

23、电路中的各种等效电路中的各种R1、Rm、Xm、Zk、k等参数的测定。等参数的测定。测定的主要意义测定的主要意义：测定这些参数，就可得到变压器的等：测定这些参数，就可得到变压器的等效电路，然后利用等效电路去分析、计算变压器的运行效电路，然后利用等效电路去分析、计算变压器的运行性能。性能。测定途径测定途径：这些参数通常通过：这些参数通常通过空载试验空载试验和和稳态短路试验稳态短路试验来求得。来求得。一一.变压器空载试验（变压器空载试验（通过测定通过测定U1、I0,U20、pFe求取求取Rm,Xm,k）第第34页页/共共49页页n一次侧加额定电压一次侧加额定电压UN，二，二次侧开路次侧开路,读出读出

24、U1、U20、I0、p0nI0/很小，由很小，由I0在绕组中引在绕组中引起的铜耗忽略不计，起的铜耗忽略不计，p0全全部为铁耗部为铁耗p0=pFe=RmI02Zm=U1/I0Rm=p0/I02Xm=sqrt(Zm2-Rm2)k=U1/U20明确：明确：nZm与饱和程度有关，应取额定电压时的数据。与饱和程度有关，应取额定电压时的数据。n空载试验也可以在二次侧做，但应注意折算到一次侧，空载试验也可以在二次侧做，但应注意折算到一次侧，即即结果要乘以结果要乘以k2。第第35页页/共共49页页二二.稳态短路试验稳态短路试验（求取（求取RK,XK,UK,pCu）n二次侧直接短路时的运行方式为短路运行二次侧直

25、接短路时的运行方式为短路运行。如果一次侧。如果一次侧在额定电压时二次侧发生短路，则会产生很大的短路电在额定电压时二次侧发生短路，则会产生很大的短路电流，这是一种故障短路。流，这是一种故障短路。n稳态短路时，一次侧加很小的电压稳态短路时，一次侧加很小的电压(额定电压的额定电压的10%以以下下)，并在绕组电流为额定值时读取数据，并在绕组电流为额定值时读取数据Ik、Uk、pk，并，并记录室温记录室温。(试验时，电压从零试验时，电压从零逐步增加，直到高逐步增加，直到高低压绕组电流达到低压绕组电流达到额定值为止额定值为止)第第36页页/共共49页页n稳态短路时，电压很低，所以磁通很小，铁耗稳态短路时，电

26、压很低，所以磁通很小，铁耗可以忽略。可以忽略。pk全部为铜耗。全部为铜耗。Uk=IkZkZk=Uk/IkRk=pk/Ik2Xk=sqrt(Zk2-Rk2)正常运行时的数据正常运行时的数据rk75=rk(234.5+75)/(234.5+)Zk75=sqrt(rk752+Xk2)第第37页页/共共49页页n阻抗电压阻抗电压：短路电压：短路电压Uk的实际值和额定电压的实际值和额定电压U1N的比值的比值的百分数称为阻抗电压的百分数称为阻抗电压uk。uk=(Uk/U1N)100%n阻抗电压阻抗电压uk是变压器的重要参数，其大小主要取决于是变压器的重要参数，其大小主要取决于变压器的设计尺寸。变压器的设计

27、尺寸。uk的选择涉及到的选择涉及到变压器成本变压器成本、效效率率、电压稳定性电压稳定性和和短路电流大小短路电流大小等因素。等因素。n正常运行时，希望正常运行时，希望uk小些，使得端电压随负载波动较小些，使得端电压随负载波动较小。但发生突然短路时，希望小。但发生突然短路时，希望uk大些以降低短路电流。大些以降低短路电流。第第38页页/共共49页页三三.标幺值标幺值(1)标幺值标幺值=实际值实际值/基值基值基值一般取额定值，标幺值就是实际值与基值的比值基值一般取额定值，标幺值就是实际值与基值的比值。标幺值：标幺值：U1*=U1/U1N，U2*=U2/U2NI1*=I1/I1N，I2*=I2/I2N

28、P1*=P1/SNR1*=R1/Z1Np=R1/(U1Np/I1Np)X*1=X1/Z1Np=X1/(U1Np/I1Np)第第39页页/共共49页页(2)优点优点n直观明了直观明了，直接反映变压器运行状态，例如，直接反映变压器运行状态，例如I1*=1.5说明说明过载了。过载了。n计算方便计算方便，便于性能比较。不论变压器大小、形状，其两，便于性能比较。不论变压器大小、形状，其两个主要性能指标的大小一般为个主要性能指标的大小一般为I0*=0.020.08，Uk*=0.050.175n使用标幺值后，折算前后各量标幺值相同，无需折算，即：使用标幺值后，折算前后各量标幺值相同，无需折算，即：R2*=R

29、2*，I2*=I2*，U2*=U2*第第40页页/共共49页页1背景：背景：对于负载的变压器来说，其二次侧的方程为对于负载的变压器来说，其二次侧的方程为U2=E2-I2(R2jX2)，E2=4.44fN2m,显然，显然，U2随：随：A：二次负载电流的大小二次负载电流的大小B：负载的性质负载的性质(即负载的功率因数即负载的功率因数cos2)C：变压器本身的参数变压器本身的参数的变化而变化。的变化而变化。这种变化这种变化反映了变压器输出电压的稳定与否反映了变压器输出电压的稳定与否，一般用，一般用电压电压调整率调整率来描述。来描述。6.5变压器运行时副边电压的变化和调压装置变压器运行时副边电压的变化

30、和调压装置 一一.电压调整率电压调整率U第第41页页/共共49页页n一次侧加额定电压一次侧加额定电压U1N时，变压器空载时的二次侧电压时，变压器空载时的二次侧电压U20与额定负载时的二次侧电压与额定负载时的二次侧电压U2之差值之差值(U20-U2)与二次侧与二次侧额定电压额定电压U2N之比值定义为之比值定义为电压调整率电压调整率。U=(U20-U2)/U2N100%U20就等于就等于U2NU=(U2N-U2)/U2N100%U=1-U2*100%U=k(U2N-U2)/(kU2N)100%=(U1N-U2)/U1N100%2定义定义第第42页页/共共49页页3实用公式实用公式U=(Rk*cos

31、2+Xk*sin2)U是变压器的重要性能指标。是变压器的重要性能指标。它与它与3个因素有关个因素有关:(1)负载大小负载大小，用负载系数，用负载系数来反映；来反映；(2)负载性质负载性质，用，用cos2来表示；来表示；(3)变压器本身的漏阻抗变压器本身的漏阻抗，Rk*和和Xk*来来表示。表示。U=1-U2*100%第第43页页/共共49页页二二.外特性外特性一次侧电压为额定电压，负载功率因数一次侧电压为额定电压，负载功率因数cos2为常数时，二为常数时，二次侧电压次侧电压(一般用标幺值一般用标幺值)随负载系数随负载系数(负载电流标幺值负载电流标幺值)变化变化曲线曲线。当为感性负载时，当为感性负

32、载时，2为正为正U0。当为容性负载时，当为容性负载时，2为负为负U通常通常为负为负(个别情况个别情况为正值或为正值或0值值)。第第44页页/共共49页页6.6 变压器损耗和效率变压器损耗和效率 一一.变压器损耗变压器损耗 变压器的损耗可以分为两大类：变压器的损耗可以分为两大类：铁耗铁耗和和铜耗铜耗(铝铝线变压器称之为铝耗线变压器称之为铝耗)。每类当中又有。每类当中又有基本损耗基本损耗和和附加损耗附加损耗之分。之分。铁耗主要是磁滞和涡流损耗。涡流损耗通过铁耗主要是磁滞和涡流损耗。涡流损耗通过采用叠片铁心而大大降低，所以总铁耗中磁滞采用叠片铁心而大大降低，所以总铁耗中磁滞损耗份额较大约占损耗份额较

33、大约占6070%。铜耗指绕组电流引起的欧姆电阻损耗。铜耗指绕组电流引起的欧姆电阻损耗。n变压器的空载损耗主要为铁耗，稳态短路负变压器的空载损耗主要为铁耗，稳态短路负载损耗主要为铜耗。载损耗主要为铜耗。第第45页页/共共49页页6.6 变压器损耗和效率变压器损耗和效率二二.变压器的效率变压器的效率输入功率：输入功率：P1=mU1I1cos1=P2+p输入出率：输入出率：P2=mU2I2cos2=mU2NpI2Npcos2=SNcos2效率：效率：=P2P1=P2(P2+p)=SNcos2(SNcos2+pFe+2pKN)m：相数相数;:负载系数负载系数pFe：铁耗铁耗；pKN：铜耗铜耗试验测定试

34、验测定第第46页页/共共49页页6.6 变压器损耗和效率变压器损耗和效率三三.最大效率最大效率n将效率公式变换为将效率公式变换为=SNcos2(SNcos2+pFe/+pKN)n假设假设cos2不变，空载时不变，空载时=0，输出功率，输出功率=0。开始增大时，开始增大时，pFe/变小而变小而pKN增大，但由于增大，但由于值尚小，值尚小，pFe/起主导作用，起主导作用，故效率增大故效率增大,当当增大到增大到m时时,效率会达到最大值效率会达到最大值max，在进一，在进一步增大步增大时，时，反而会降低。反而会降低。n令令d/d=0，解得，解得2pKN=pFe。即当。即当:可变损耗可变损耗=不变损耗时不变损耗时最大最大。m=sqrt(pFe/pKN)，一般，一般m=0.50.77第第47页页/共共49页页6.6 变压器损耗和效率变压器损耗和效率第第48页页/共共49页页感谢观看！感谢观看！第第49页页/共共49页页