为什么空载损耗主要是铁损耗,短路损耗主要是铜损耗?(花卉损耗率)

来源:admin 查看次数: 0 时间:2023-05-14 04:54:29

为什么空载损耗主要是铁损耗,短路损耗主要是铜损耗?

一、变压器铁损耗的大小取决于铁心中磁通密度的大小,而铜损耗的大小取决于绕组中电流的大小。

二、变压器的空载损耗和短路损耗分别指的是铁损和铜损,当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像一个旋涡所以称为“涡流”。 这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。 另外要绕制变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。

三、由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。

煤炭运输损耗和堆放损耗?

煤炭运输损耗一般与运程及运输方式有关,汽运短运0.3%,船运1%。

堆放损耗要分煤种及时间,时间超长损耗越大。

为什么变压器的空载损耗称不变损耗,短路损耗又称可变损耗?

一台变压器在额定电压下空载运行时,其空载电流即为励磁电流.励磁电流流过铜或铝质导线会产生一定的损耗。励磁电流产生的正弦交变磁通在铁心中还会产生涡流损耗和磁滞损耗。由于变压器额定电压下运行时这三种损耗不随变压器所带负荷电流的变化而变化。故称以上三种损耗之和为变压器的不变损耗。

不变损耗不变也是相对的。不变损耗的不变是基于电网电压值不变和频率不变。如果电网电压值波动,或电网中含有谐波分量,不变损耗也会发生变化。

欧姆损耗与介质损耗的区别?

欧姆损耗是电阻损耗介质损耗是传播介质耗电

什么叫铜损耗、磁芯损耗?

铜损耗就是电流流过线圈,线圈上铜导线有一定的电阻,这会产生欧姆损耗。

磁芯损耗原因在于磁材料有磁滞回线。通常开关电源用的磁芯材料是铁氧体,铁氧体是一直绝缘体,所以涡流可以忽略。如果是由硅钢片叠起来的工频变压器磁芯,那么还有涡流引起的损耗。下面只对铁氧体的情况进行分析。

图1 Ferroxcube官网给出的3C90磁材料的磁滞回线

上面图1是Ferroxcube数据手册上给出的磁滞回线,Ferroxcube原先是飞利浦公司的磁学部门。磁滞回线实际上是闭合的,但由于一、三象限的磁滞回线是关于原点中心对称的,因此数据手册只给出第一象限的曲线就足够了。

而对于一个具体的磁芯,数据手册会给出磁芯的等效几何参数

图2 Ferroxcube磁芯的等效参数

可以看到有等效体积Ve,等效长度Le和等效截面积Ae,且有Ve=Le×Ae。实际上这些参数是把磁芯等效成一个磁环,如图3所示

图3 磁芯等效后的磁环

在图3中,虚线的圆环表示的是磁环的磁路长度,也就是前面所说的等效长度Le,圆环的截面积就是等效面积Ae。在图中绕了两匝线圈,不具体画出导线了,只画了导线的界面。圆圈中加圆点表示电流是垂直于图面向里,圆圈中加叉表示电流垂直于图面向外。这就构成了一个电感。当然,对于3C90这种铁氧体,不开气隙直接做电感是不合适的,这里只是一个示意,不影响对本问题的分析。

首先有麦克斯韦方程

式(1)

这里认为磁芯中的磁场是均匀的,式(1)右边的电流密度乘上面积,就是图3中电流大小乘以线圈匝数,这是因为这里认为线圈是与磁环完全垂直的,且磁环包围了两匝线圈。对于N匝线圈的情况,则式(1)可以简化为

式(2)

当磁芯中有电流激发的磁场时,由于磁芯磁导率的作用,会产生磁通密度

式(3)

随着线圈中电流增大,B也会增大,B的变化会引起线圈上的感应电动势,同样引用麦克斯韦方程

式(4)

上面右边积分的面积区域是磁环的截面积,而磁通密度B始终垂直于磁环截面。左边感应电场延线圈环路积分一周,就是一匝线圈上的感应电动势。对于有N匝的线圈,线圈上的感应电动势可以简化为

式(5)

上式中emf是Electromotive Force(电动势)的缩写。那么感应电动势乘上之前说的线圈上的电流就是功率。

式(6)

左边是功率,那么把两边关于时间求积分,就是能量了

式(7)

上式右边的负号并不表示能量是负的,能量没有负的。这里的正负号只是表示电感是在吸收能量还是释放能量。也可以看出磁场强度H乘以磁通密度B具有单位体积能量的量纲,即J/(m^3),焦耳每立方米。

如果H和B是严格线性的,那么电感对能量一吞一吐,电感上是不消耗能量的(没有磁芯,空气电感的情况)。但问题恰恰在于磁通密度B关于磁场强度H具有非常强的非线性,这就导致电感充电时吸收的能量,和放电时释放的能量是不相等的。

再回到磁滞回曲线中,如Bulk开关电源电感上有直流偏置电流,叠加上纹波电流,反映在磁芯上,电感的工作就是在HB曲线上画圈圈,如图4,每个开关周期画一次圈圈

那么这个圈圈包围的面积再乘上磁芯的体积(即等效体积Ve),就是这个磁芯每个工作周期消耗的能量,全部转化成焦耳热。这个损耗就是磁芯损耗。

小结

1. 铁磁材料中,磁场的滞回特性和涡流导致了磁芯损耗;

2. 如果所采用的铁磁材料是铁氧体等不导电的绝缘体材料,那么涡流可以忽略,磁芯损耗是有磁滞回线引起的损耗;

3. 如果对量纲分析比较熟悉,可以不用前面一步步推导公式,便可以知道磁场强度H与磁通密度B相乘具有“焦耳每立方米”的量纲。从而理解磁芯损耗。

光纤熔接损耗多少合格,光纤损耗标准?

采用的标准不同,光纤损耗标准也不一样,现在通行的标准是:单模 1310nm 0.34dB/km单模 1550nm 0.20dB/km多模 1300nm <0.8dB/km多模 850nm <3.0dB/km

什么叫空载损耗?什么叫负载损耗?

空载损耗:当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时,所消耗的有功功率称空载损耗。算法如下: 空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量 负载损耗:当变压器二次绕组短路(稳态),一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。算法如下: 负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗

igbt开通损耗和关断损耗哪个大?

IGBT导通损耗主要表现是功率管的压降发热,而IGBT在关断时因为没有电流从功率管上流过基本上是不存在损耗的,所以IGBT的导通损耗主要表现在电流流过晶体管集电极时产生的热量,IGBT在关断时不存在损耗一说,只有非常微弱的漏电流通过晶体管,这种损耗是可以忽略不计的。

沙场怎样算损耗和损耗率?

定额中材料的损耗是经过测算之后综合确定的,各材料具体的损耗率见施工定额。

插入损耗和回波损耗的关系?

光纤的插入损耗是指光纤连接点处的衰减,比如连接器、适配器处的衰减。回波损耗是光纤的性能一个参数。当光信号在光纤内传输时会遇到阻碍而发射回信号发射端,这个就是回波,这是一种不利于光纤传输的现象,为了消除这种现象,光纤具有的回波损耗能够消除回波。所以,回波损耗的数值越大,可以消除的回波就越大,光纤的性能也就越好。

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