在变压器的运行过程中,由于铜线导体中电流通过而产生的热量叫做铜损,而由于铁心上磁通变化引起的涡流而产生的热量叫做铁损。
铜损是指所传输电能中部分转化为热能而损失,是铜导线的直流电阻、交流电阻和接触电阻等引起的。铁损是指所传输电能中既不转为劳动而又不传至负载端,而在变压器本身内部所转化为热能而损失。
铜损具有与导体电阻成正比的特点,导线截面积越大,电阻就越小,铜损也就越小。在实际应用时,一般是按照铜线电阻的比值,与变压器的额定容量的比值,来计算不同容量变压器的铜损。
变压器的铜损 P1 的计算公式如下:
P1 = (I1^2 × R1) / K1
其中,I1是变压器一次侧电流,R1是变压器一次侧电阻,K1是功率互感器。
铁损具有与磁通强度的平方成正比的特点,变压器铁芯的材料和结构都会影响铁损。一般来说,变压器的铁损是按照额定电压、额定电流和铁损电流的比值计算的。其中,额定电流和额定电压都是指变压器一次侧的电流和电压。
变压器的铁损 P2 的计算公式如下:
P2 = (V1^2 × PFe) / (V1^2 + V2^2)
其中,V1和V2分别为一次侧和二次侧的电压,PFe是铁损功率。
为了减少铜损和铁损对变压器的影响,需要采取一些控制措施。对于铜损,一般采用增加导线的截面积来降低电阻,以减少不必要的能量浪费。对于铁损,可以通过增加铁芯的交叉面积、改进铁芯的材料和结构,以及降低变压器的工作磁通密度等措施来降低铁损。
此外,变压器的设计和制造也必须考虑铜损和铁损的控制,以优化变压器的性能。