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1、变压器的损耗和效率第1页，共18页，编辑于2022年，星期六WAV1V2*K=UIN/U2NI0=IAp0=pFeZm=U1N/I0 空空 载载 试试 验验第2页，共18页，编辑于2022年，星期六WAV*短短 路路 试试 验验pD=pCuNUDZD=UD/IIN第3页，共18页，编辑于2022年，星期六第4页，共18页，编辑于2022年，星期六一、变压器的损耗一、变压器的损耗1 1、铁损耗、铁损耗 当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，这两项当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，这两项统称为统称为铁损耗。铁损耗。WAV1V2*变压器的空载损耗基
2、本上等于变压器的变压器的空载损耗基本上等于变压器的铁损耗。铁损耗。铁损耗为不变损耗，与负载电流的铁损耗为不变损耗，与负载电流的大小和性质无关。大小和性质无关。第5页，共18页，编辑于2022年，星期六一、变压器的损耗一、变压器的损耗2 2、铜损耗、铜损耗WAV*变压器的原、副绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就要产生损耗，消耗电能，这就变压器的原、副绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就要产生损耗，消耗电能，这就是是铜损耗。铜损耗。变压器的变压器的铜损耗铜损耗取决于负载电流的大小和绕组的电阻值。故也称取决于负载电流的大小和绕组的电阻值。故也称可变损耗可变损耗。在一定负载下，变压器的铜
3、损耗为：在一定负载下，变压器的铜损耗为：在某一负载下变压器的铜损耗等于变压器负载系数的平方与其额定铜损耗的乘在某一负载下变压器的铜损耗等于变压器负载系数的平方与其额定铜损耗的乘积。积。pCu=I12r1+I22r2=(N2I2/N1)2r1+I22r2=(I2/K)2r1+I22r2=(r1/K2+r2)I22pCuN=I1N2r1+I2N2r2=(r1/K2+r2)I2N2由短路试验可知：变压器额定负载时的铜损由短路试验可知：变压器额定负载时的铜损耗为：耗为：pCu=(I2/I2N)2pCuN=2 2 pCuN第6页，共18页，编辑于2022年，星期六二、变压器的效率二、变压器的效率1 1、
4、变压器的效率及其实用公式、变压器的效率及其实用公式 将变压器的输出功率与输入功率的比值定义为变压器的效率将变压器的输出功率与输入功率的比值定义为变压器的效率.用符号用符号表示表示.p=P1-P2 P1=P2+p P2=P1-p 第7页，共18页，编辑于2022年，星期六对于单相变压器来说：对于单相变压器来说：则变压器的效率：则变压器的效率：第8页，共18页，编辑于2022年，星期六二、变压器的效率二、变压器的效率2 2、变压器的效率特性曲线、变压器的效率特性曲线 特性分析：特性分析：1.空载时输出功率为零，所以空载时输出功率为零，所以=0。2.负载较小时，铁损耗相对较大，功率负载较小时，铁损耗
5、相对较大，功率较低。较低。3.负载增加，效率负载增加，效率亦随之增加。超过亦随之增加。超过某一负载时，因铜耗占的正例增大，某一负载时，因铜耗占的正例增大，效率效率反而降低。反而降低。用数学分析的方法可以证明：当变用数学分析的方法可以证明：当变压器的铜损耗压器的铜损耗pCu等于铁损耗等于铁损耗pFE时，变压时，变压器的效率最高。器的效率最高。第9页，共18页，编辑于2022年，星期六则变压器的最大效率表达式：则变压器的最大效率表达式：要提高变压器运行时的效率，避免使变压器在较低负载下运行要提高变压器运行时的效率，避免使变压器在较低负载下运行变压器效率最高时的条件：变压器效率最高时的条件：变压器的
6、负载系数：变压器的负载系数：变压器的效率公式：变压器的效率公式：第10页，共18页，编辑于2022年，星期六例例 题题 例1-4.一台容量为10KVA的单相变压器，电压为2200/200V，电流为4.55/45.5A，空载损耗p0=90w,短路损耗pCuN=270w,求：（1）当cos2=0.8时，输出电流I2=30A时，变压器的效率？（2）当cos2=1时，变压器的最高效率 m？第11页，共18页，编辑于2022年，星期六 解解（1 1）首先求出电流负载系数：）首先求出电流负载系数：变压器的效率：变压器的效率：第12页，共18页，编辑于2022年，星期六例例 题题 例1-4.一台容量为10K
7、VA的单相变压器，电压为2200/200V，电流为4.55/45.5A，空载损耗p0=90w,短路损耗pCuN=270w,求：（1）当cos2=0.8时，输出电流I2=30A时，变压器的效率？（2）当cos2=1时，变压器的最高效率 m？第13页，共18页，编辑于2022年，星期六 （2 2）求最高效率时：）求最高效率时：m 变压器的效率：变压器的效率：m =0.9697=96.7%第14页，共18页，编辑于2022年，星期六练练 习习 题题1.一台HDJ-175/10型单相变压器，额定容量SN=175KVA，额定电压10 000/100V，额定电流为17.5A/1750A。P0=910W,PD=4600W,当I2=I2N时，cos2=1，U2=98V；试求：（1）效率;(2)最大效率m。第15页，共18页，编辑于2022年，星期六变变压压器器的的损损耗耗和和效效率率小小 结结铁损耗：铁损耗：铜损耗：铜损耗：pCu=(I2/I2N)2pCuN=2 pCuN变压器的损耗变压器的损耗变压器的效率变压器的效率第16页，共18页，编辑于2022年，星期六作 业1、总结总结：变压器的损耗和效率计算公式。2、P30 17题第17页，共18页，编辑于2022年，星期六Thank You!第18页，共18页，编辑于2022年，星期六