什麼是變壓器的鐵芯損耗（變壓器鐵芯損耗中的磁滯損耗和渦流損耗的區分）

2023-04-12 07:13:36

來源：鼎配變壓器與電抗器雜誌

在變壓器鐵芯損耗中包含著磁帶損耗和渦流損耗，即：

通常的電機測試（如變壓器銅鐵損的測量）僅是測出總的鐵損

，而不能進一步區分出其中的磁滯損耗分量和渦流損耗分量。

本文將簡要地介紹一下我們用測試的方法來區分鐵芯損耗中的磁帶損耗和渦流損耗測試原理，採用測試裝置，設計的測試方法以及測試結果的驗證方法。

1 測試原理

在通常情況下，鐵芯損耗的計算公式為：

（1）

上式是一經驗公式，式中

，

均為與鐵芯材料性質有關的係數，f為電源頻率，

為鐵芯中磁感應強度的最大值，V為鐵芯材料的體積。

令（1）式中的

，

，

得：

（2）

可見，當

維持不變時，A、B均與頻率無關的常數。則有：

（3）

依據（3）式，在中心頻率為50Hz附近取一系列不同的頻率值，分別測出其對應的

值，採用線性回歸法對測試數據進行處理，即可得到（3）式中的兩個常數A和B。由

和

即可區分出對應於某一f值的

中的

分量和

分量。

2 測試裝置

1．被測樣品：TB單相變壓器。（原邊額定電壓為220伏，副邊為36伏。原邊繞組匝數為1000匝，副邊繞組匝數為180匝，額定容量為500VA。）

2．變頻電源：SDF-1型直流電動同步發電機組及KGT-1型可控調速器。

3．頻率表：

型頻率表。

4．功率表：

型低功率因數瓦特表。測試採用該表的300伏電壓檔和0.5安電流檔。

5．電壓表：

型電壓表及MF-10萬用表。本次測試採用上述兩表的300伏檔和50伏檔，分別用於測量測試電路中的

值和

值。

6．電流表：

型電流表，本次測試採用該表的0.5安檔。

3 測試方法

1． 實驗裝置的電路原理圖如下：

2． 在測試中，在改變f值時應始終保持

值不變。

由公式：

可見，要想在保持

值為定值的條件下來改變f值，則應通過保持

值不變的方法來實現。當每調整一次f值後，應適當地調整變頻電源的電壓輸出，使

值與f值相適應。

3． 為了使電機的f，U有較大的調整餘地，可採用電機的兩相線輸出作電源。

4． 應扣除變壓器線圈的銅損。因為在功率表所顯示的讀數（

）中包含著鐵損（

）和線圈銅損（

），故

。測量銅損的具體方法是先用電橋測出變壓器原邊線圈的銅電阻

，並記錄每次隨f和

而改變的

值，由

即可求出。

4 測試數據及計算方法

1． 實驗數據：

2． 計算方法：

根據

的形式，對上述數據用線性回歸法處理得：

45.00

47.00

48.50

50.00

51.50

53.00

99.00

17.39

18.15

18.99

19.67

20.43

21.33

22.19

由

及

，即可很方便地求出這臺被試變壓器的對應於某個f值的

值和

值。例如，當f=50Hz時：

5 測試的可靠性

上述測試結果是可以得到驗證的，驗證的方法之一可採用計算渦流損耗的理論公式來驗算。由

，分別測出式中的

（鋼片導電率），

（波形係數，當電動勢波形為正弦波時，

=1.11），

（鐵芯中磁感應強度的最大值），b(鋼片厚度)，V（鐵芯體積），f(電源頻率)，即可求出

值。

採用這種驗證方法我們對前述測試結果進行了檢驗，結果證明兩者是基本一致的。

根據上述原理和測試方法同樣可以對三相電力變壓器，各類有鐵芯的電抗器、鎮流器的

中的

和

值進行區分和定量的分析。

來源：鼎配變壓器與電抗器雜誌