变压器的效率是随着负荷率变化而变化吗

2024年11月20日 20:31
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  变压器的效率确实是随负荷率变化而变化的。

  变压器效率的定义是:η=输出功率/输入功率。

  输出功率正比于变压器的负荷率,如图中绿线。

  输入功率是由两部分构成:输出功率加上变压自身损耗。损耗功率又分为两部分:铁损、铜损。

  变压器铁损是由铁芯特性以及磁通密度决定,在变压器负载变化过程中基本不变(或者说因为初级线圈电阻的电压降造成磁通略有下降而稍微降低),如图中黑线;铜损则与负载率(输出电流)相关,损耗正比于负载电流的平方,如图中棕色线。总损耗由两部分叠加,如图中红色线。

  在空载时只有损耗,没有输出,效率最低。随着负载率的提高,输出功率大幅上升,效率大幅提高。但是由于铜损按照平方率曲线上升,到了后面上升速度远超过输出功率线性上升的速度,所以在负载率较大时,损耗上升太快,效率又重新掉头向下。

  通常变压器在额定功率的2/3附近效率达到最大值。