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    變壓器鐵芯損耗的分類及計算方法

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:01:01 瀏覽次數:
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        變壓器鐵芯損耗由空載損耗和負載損耗構成,本文主要介紹空載損耗和負載損耗的具體分類,以及各種變壓器損耗的計算方法?

      變壓器鐵芯的空載損耗又稱鐵耗,它屬于勵磁損耗,與負載無關??蛰d損耗的組成包括變壓器鐵芯材料的磁滯損耗、渦流損耗以及附加損耗三部分。

    1、磁滯損耗

      磁滯損耗是鐵磁材料在反復磁化過程中由于磁滯現象所產生的損耗。磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比。微觀地來看,磁滯損耗與硅鋼片內部的結晶方位、結晶純度、內部晶粒的畸變等因素都有關系。 由于磁滯回線的面積又與磁密Bm的平方成正比,因此磁滯損耗約和磁密 Bm 的平方成正比。此外,磁滯損耗是由交變磁化所產生,所以它的大小還和交變頻率f有關。磁滯損耗Pc的計算公式
    變壓器鐵芯磁滯損耗的計算
    式中,C1——由硅鋼片材料特性所決定的系數(與鐵芯磁導率、密度等有關);
       Bm——交變磁通的磁密;
       f——頻率;
       V ——鐵磁材料總體積。

    2、渦流損耗

      由于變壓器鐵芯本身為金屬導體,所以由于電磁感應現象所感生的電動勢將在鐵芯內產生環流,即為渦流。由于鐵芯中有渦流流過,而鐵芯本身又存在電阻,故引起了渦流損耗。渦流損耗Pw的計算公式:
    變壓器鐵芯渦流損耗的計算
    式中,C2——決定于硅鋼片材料性質的系數;
       t ——硅鋼片的厚度;
       ρ ——硅鋼片的電阻率。

    3、附加鐵損

      附加鐵損不完全決定于材料本身,而主要與變壓器鐵芯的結構及生產工藝等有關。所以無論什么類型的變壓都存在附加鐵損,只不過有大小的差別而已。
      通常,引起附加損耗的原因主要有:
      1) 磁通波形中有高次諧波分量,它們將引起附加渦流損耗;
      2) 由于機械加工所引起的磁性能變壞所導致損耗增大;
      3) 在鐵芯接縫以及芯柱與鐵軛的T 型區等部位所出現的局部損耗的增大等。
      對于附加鐵損的計算,常借助引入一個“附加損耗系數”的辦法來處理,當然這純粹是一個經驗系數,不可能依靠理論推導來求得。

    4、變壓器鐵芯空載損耗的計算

      在實際設計中,空載損耗的計算是通過先計算出變壓器鐵芯的總質量,再乘以單位質量的鐵損去計算的。這里所說的鐵芯質量是指硅鋼片的總質量,包括鐵芯柱質量Gt、鐵軛質量Ge和轉角質量Gc的總和。對于目前常用的鐵芯柱和鐵軛凈截面積相等的鐵心結構,其空載損耗為
    變壓器鐵芯空載損耗的計算
    式中,Kp0——空載損耗附加系數;
       GFe——硅鋼片總質量,Kg;
       Pt ——硅鋼片單位質量損耗;按設計磁通密度,查表可得。




     




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