变压器的损耗、功率和效率都分别是什么?

判断一个变压器的好坏,有多维度的评价指标。对于采购和乙方的工程师,最关心的地方主要有损耗、功率和效率这三点。这三个名词在变压器中都对应着什么样的指标呢?我们来详细地分析一下。

 

变压器的损耗

在变压器运行过程中,会不可避免地出现输电损耗,这是由物理定理所决定的。其分为空载损耗和负载损耗。

空载损耗又称为铁损,是由励磁电流在变压器铁芯中产生的交变磁通引起的,其主要有两种来源。

一种是交变磁通在铁芯中产生的感应电流引起的热损失,又被成为涡流损耗,与铁心的电路率、厚度有关。

还有一种是在交变磁场作用下使铁芯的磁畴周期性旋转引起的涡流损耗。其与铁芯材料、铁芯的结构、加工工艺及加工质量等因素有关。

负载损耗则是由:电流在绕组上产生的损耗、绕组的涡流损耗以及漏磁场在绕组和金属部件中产生的杂散损耗组成。

它与变压器绕组导线截面积、绝缘结构、绕组绕制方式、金属部件材质性能、漏磁通的屏蔽方法等综合因素有关。

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变压器的损耗大小,能够影响到变压器输电效率,这也是为什么我们要不断地优化变压器设计,减少损耗产生的原因。

变压器的功率和效率

变压器的功率有两种,一种是输入功率,一种是输出功率,其定义与统计的方法也不同。

变压器的输入功率是加在变压器一次绕组上的电压、电流的乘积,单位是W(瓦),也可以理解为电源供应给变压器的电能。

而变压器的输出功率则是二次绕组上产生的电压、电流的乘积,他代表变压器能够供给负载电能的大小。为了保障用电设备的稳定运行,必须保证其输出功率等于或大于负载的功率。

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由于之前我们所说的损耗的存在,变压器的输入功率和输出功率是不同的。这里就可以使用变压器的效率来对变压器的性能进行评判了:

在额定功率时,变压器的输出功率与输入功率的比值,叫做变压器的效率。可以看见,当输出功率约接近输入功率,其效率值就越高。

当然,我们一定是要在额定功率的情况下进行效率的测算,才能准备评判变压器性能。一般而言,变压器的效率在80%~95之间,其效率越高,反映其经济性越好,质量也越高。

图:雷郎电器

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