变压器效率介绍
变形金刚形成供应系统和负荷之间最重要的纽带。变压器的效率直接影响其性能和老化。变压器的效率，一般在95 - 99%范围内。对于大型电力变压器损耗极低，效率可达99.7%。变压器的输入和输出测量不是在负载条件下进行的，因为瓦特计的读数不可避免地会有1 - 2%的误差。因此，为了计算效率，采用OC试验和SC试验来计算变压器的额定铁心和绕组损耗。铁芯损耗由变压器额定电压决定，铜芯损耗由变压器额定电压决定电流通过变压器一次和二次绕组。因此，变压器的效率是至关重要的，它的运行在常数电压和频率条件。变压器因发热而产生的温度升高，影响变压器油性能的寿命，并决定采用何种冷却方式。温升限制了设备的额定性能。的变压器的效率简单地给出如下:
- 输出功率是额定负载(伏安)与负载功率因数的乘积
- 损耗是绕组中的铜损耗+铁损耗+介质损耗+杂散负载损耗的总和。
- 铁损包括变压器内部的磁滞和涡流损耗。这些损失取决于堆芯内部的磁通密度。数学上,
磁滞损耗:
涡流损耗:
kh和ke是常数,马克斯为峰值磁场密度，f为源频率，t为磁芯厚度。磁滞损耗中的n次方称为Steinmetz常数，其值可以接近2。
- 介电损耗发生在变压器油内部。对于低压变压器，可以忽略不计。
- 泄漏通量连接到金属框架、水箱等。生产涡流并且出现在周围变压器因此称为杂散损耗，它取决于负载当前的故称“杂散负载损耗”。它可以用电阻串联对漏电抗。
变压器效率计算
变压器一次侧的等效电路如下图所示。这里Rc占核心损失。通过短路(SC)测试，我们可以找到等效的电阻占铜损失为
设x%为满载或额定负荷S的百分比(VA)，设Pcufl(瓦特)为满载铜损耗，cosθ为功率因数的负载。同样，我们定义了P我(瓦特)作为铁芯损耗。由于铜和铁损耗是变压器的主要损耗，因此在计算效率时只考虑这两种类型的损耗。然后变压器的效率可以写成:
, x2Pcufl=铜损(P铜)在任意加载时为满载的x%。
最大效率(η马克斯)发生时，可变损失等于恒定损失。由于铜损耗与负载有关，因此它是一个可变损耗量。而铁芯损耗被认为是一个常数。所以效率最大化的条件是:
现在我们可以把最大效率写成:
这表明，通过合理选择恒定损耗和可变损耗，我们可以在满负荷时获得最大的效率。然而，由于铜损耗远远高于固定铁芯损耗，很难获得最大的效率。
效率随荷载的变化情况如下图所示:
从图中我们可以看出，在统一时效率最高功率因数。并且，不论负载的功率因数如何，最大效率都发生在同一负载上。
变压器全天效率
这是一种基于能源的效率计算配电变压器。不像电力变压器一个配电变压器的负载在一天24小时内持续波动。由于铁芯损耗与负载无关，全天的效率取决于铜损耗。我们把它定义为一个24小时循环的输出能量与输入能量的比值。通过使用相对较大的横截面或较大的铁/铜重量比，将铁芯磁通密度限制在较低的值(因为铁芯损耗取决于磁通密度)，可以获得较高的能源效率。
