变压器的效率特性;变压器效率;变压器输出有功功率P2与输入有功功率P1的百分比称为变压器效率,用η表示,即
变压器是静止电器,没有旋转部分的机械损耗,所以效率一般很高,中小型变压器多在95%以上,大型电力变压器可达99%。;变压器的输入、输出功率的传递关系如图所示。
其中输入有功功率P1、输出有功功率P2、铁芯损耗PFe和绕组铜耗PCu1和PCu2。P1=PCu1+PFe+PCu2+P2
变压器效率可表示为:
工程中常用间接法,通过
求得损耗的方法来计算效率。;1)变压器铁耗PFe
可由空载试验求得,铁耗不随负载大小变化,称为不变损耗或空载损耗,即PFe≈P。。
2)变压器铜耗PCu
可由短路试验求得,PCu=PCu1+PCu2;简化等效电路下的变压器铜耗PCu,
,rK=r1+r2'
因为I1=-I2,所以
称为负载系数,
称为额定负载损耗。
可由短路实验求得。;3)变压器负载时副边输出功率P2
当输入端为额定电压U1时,此时负载可近似认为工作在额定电压下,负载电压U2≈U2N;,其中称为负载系数,
,其中称为额定负载损耗
,P0是空载损耗。;由公式可知,变压器的效率与负载电流的大小和负载功率因数有关。当负载功率因数cosφ为某一定值时,变压器效率η与负载系数β的关系曲线η=f(β)称为效率特性,如图所示。;由特性曲线可见,空载时,β=0、P2=0、η=0,;在某一负载下,不变损耗(铁耗)与可变损耗(铜耗)相等时,P。=β2PkN,即变压器效率达最大值ηmax。
对于电力变压器,最大效率出现在β=0.5—0.75时,其额定效率ηN=95%—99%。;P。=β2PkN时变压器效率最高,为了降低损耗提高效率,负载系数大时控制负载损耗较为有效,比如增加变压器运行台数,使I2减小从而降低负载系数。
负载系数小时则控制空载损耗较为有效。比如减小输入电压使空载损耗P。降低。
因此要根据负载的情况采用最好的
运行方式,使变压器高效运行。;【例】某单相变压器的额定容量SN=100kVA,额定电压U1N/U2N=6000/200V。铁耗PFe为500w,变压器满载工作时铜耗PCu为1200W,向感性负载(cosφ为0.85)供电时副边端电压U2为220V,求变压器的效率η。;;本节要点:
1、变压器效率
2、变压器效率特性;;飞机机电设备维修专业教学资源库
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