变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
变压器的可变损耗和不变损耗
变压器的可变损耗和不变损耗
变压器的损耗分为可变损耗和不变损耗。
1.不变损耗。
不变损耗是指变压器在空载或负载很小的情况下所消耗的功率，包括铁损和漏电损耗。
铁损是因为变压器的铁芯在交变磁场作用下产生的涡流损耗和磁滞损耗，而漏电损耗是因为变压器绕组中的绝缘材料的极化和介质损耗引起的。
2.可变损耗。
可变损耗是指变压器在负载电流变化时所消耗的功率。
这种损耗包括铜损和绕组间死区损耗。
铜损是因为变压器绕组所流过的电流会在绕组电阻上产生功率损耗，而绕组间死区损耗是指绕组间的磁通在正反变化时，磁通需要通过绕组内外表面的短路环产生电流，这种电流也会在短路环的电阻上产生功率损耗。
总而言之，不变损耗和可变损耗在变压器的设计、选择和使用中都是非常重要的考虑因素。
变压器的损耗问题不仅关系到变压器本身的性能和寿命，也关系到电力供应的质量和效率。
变压器的铁芯硅钢片片厚涡流损耗
变压器的铁芯硅钢片片厚涡流损耗一、引言变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，用于变换电压和电流，以满足不同设备和用户的需求。
它由许多组成部分构成，其中铁芯是其中的关键组件之一。
铁芯的材料选择和设计对变压器的性能有着重要影响，特别是涉及铁芯的片厚和涡流损耗。
二、什么是铁芯的硅钢片厚涡流损耗在变压器的铁芯中，主要使用硅钢片作为材料，因其具有低磁滞和低涡流损耗的特点。
片厚是硅钢片的一个重要参数，它指的是硅钢片的厚度。
在实际应用中，片厚的选择对变压器的效率和性能至关重要。
涡流损耗是指变压器铁芯中由于交变磁场引起的电流产生的能量损耗。
这是由于铁芯的导磁材料（硅钢片）对交变磁场产生的涡流所引起的。
涡流通过材料的电阻产生热量，从而导致能量损耗。
减少片厚硅钢片的涡流损耗对于提高变压器的效率和性能至关重要。
三、片厚对涡流损耗的影响1. 片厚越薄，涡流损耗越小片厚是决定涡流损耗的一个重要因素。
当片厚减小时，涡流路径的长度减小，电阻的增加导致涡流损耗减小。
较薄的硅钢片通常能够显著降低涡流损耗。
2. 片厚过薄可能会增加磁滞损耗虽然较薄的硅钢片可以减少涡流损耗，但过薄的片厚可能会导致磁滞损耗的增加。
磁滞损耗是由于磁通强度变化对铁芯产生的能量损耗。
在选择片厚时需要综合考虑涡流损耗和磁滞损耗之间的平衡。
四、片厚对变压器性能的重要性片厚直接影响变压器的性能和效率。
较小的涡流损耗能够减少能量损耗，并提高变压器的效率。
这意味着变压器在电能转换过程中能够更有效地转换电能，并降低能源消耗。
合理选择铁芯的片厚对于提高变压器的性能至关重要。
五、个人观点和结论从笔者个人的角度来看，铁芯的片厚在变压器设计中扮演着至关重要的角色。
适当的片厚选择可以显著减少涡流损耗，提高变压器的效率和性能。
然而，在选择片厚时还需要综合考虑磁滞损耗和其他因素，以平衡不同的损耗。
随着技术的不断进步和材料的改进，人们对于提高变压器效率的要求也在不断提高。
将来可能会有更多关于铁芯片厚和涡流损耗的研究和改进，并为变压器的设计提供更好的选择。
变压器损耗
变压器的损耗分为铁损与铜损1、铁损（即磁芯损耗）包括三个方面：（1）磁材料在外磁场的作用下，材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了‘弹性’转动，这就是说当外磁场去掉时，磁畴仍能恢复原来的方向；而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动，即当外磁场去除时，磁畴仍保持磁化方向。
因此磁化时，送到磁场的能量包含两部分：前者转为势能，即去掉外磁化电流时，磁场能量可以返回电路；而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉，这就是磁滞损耗，是不可恢复能量。
每磁化一个周期，就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量。
频率越高，损耗功率越大；磁感应摆幅越大，包围面积越大，损耗也越大。
（2）涡流损耗，当变压器工作时。
磁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。
涡流的存在使磁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。
（3）剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。
所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因。
从铁损包含的三个方面的定义上看，只要控制磁力线的大小便可降低磁滞损耗，减少磁芯与磁力线垂直的面积可以减少涡流损耗。
《开关电源中磁性元器件》一书中指出：由上面的话可以看出，在磁芯材质与形状，体积等都确定的情况下，变压器的铁损与变压器的工作频率以及磁感应强度摆幅deltB成正比。
磁滞在低场下可以不予考虑，涡流在低频下也可忽略，剩下的就是剩余损耗。
在磁感应强度较高或工作频率较高时，各种损耗互相影响难于分开。
故在涉及磁损耗大小时，应注明工作频率f以及对应的Bm 值。
但在低频弱场下，可用三者的代数和表示：tanδm= tanδh+tanδf+tanδr。
式中tanδh tanδf tanδr分别为：磁滞损耗角正切，涡流损耗角正切，剩余损耗角正切。
配电变压器满负荷状态下的损耗分析与计算
配电变压器满负荷状态下的损耗分析与计算首先来计算铜损。
变压器的铜损可以使用下式进行计算：
Pcu = I²Rcu
其中，Pcu为铜损，I为满负荷时的电流，Rcu为变压器的铜线电阻。
根据变压器的额定功率和额定电压，可以计算出满负荷时的电流I，
然后根据变压器的设计参数可以得到铜线电阻Rcu。
将这些数据代入上式，就可以得到变压器满负荷状态下的铜损。
接下来是计算铁损。
变压器的铁损可以分为磁滞损耗和涡流损耗。
磁
滞损耗是由于变压器铁芯在交变磁场作用下产生的磁化和去磁过程中的磁
滞耗散，涡流损耗则是由于变压器铁芯中涡流的形成和电阻产生的热耗散。
变压器的铁损可以使用下式计算：
Pfe = Kfe × V²
其中，Pfe为铁损，Kfe为变压器的铁损系数，V为变压器的电压。
变压器的铁损系数Kfe可以根据变压器的额定容量与铁芯重量的比值
得到。
一般来说，变压器的额定容量越大，铁损系数越小。
将变压器的额定电压代入上式，就可以得到变压器满负荷状态下的铁损。
最后对铜损和铁损进行累加，就得到了配电变压器满负荷状态下的总
损耗。
在实际工作中，为了保证变压器的正常运行，需要对其进行冷却和绝缘措施。
冷却主要是利用冷却器对变压器进行散热，以降低变压器温升；绝缘则是为了保护变压器的绝缘层，避免损耗过大造成故障。
通过对配电变压器满负荷状态下的损耗进行分析与计算，可以更好地了解变压器的工作状态，为变压器的设计和运行提供参考。
同时，也为变压器的维护和保养提供了指导。
变压器损耗参数对照表
变压器损耗参数对照表在电力系统中，变压器是一种非常重要的设备，它承担着电压变换和能量传输的重要任务。
而变压器的损耗参数则是评估其性能和效率的关键指标。
本文将为您详细介绍变压器损耗参数对照表的相关内容，帮助您更好地理解和选择适合的变压器。
一、变压器损耗的类型变压器在运行过程中会产生两种主要的损耗：铜损和铁损。
1、铜损铜损是指电流在变压器绕组（通常是铜线）中流动时所产生的电阻损耗。
它与电流的平方成正比，与绕组的电阻成正比。
当变压器负载增加时，电流增大，铜损也随之增加。
2、铁损铁损则是由于变压器铁芯中的磁滞和涡流现象所引起的损耗。
磁滞损耗是由于铁芯材料在交变磁场中反复磁化时的能量损失；涡流损耗是由于铁芯中的感应电流所产生的热量损失。
铁损在变压器空载时就存在，并且相对较为稳定，不随负载的变化而显著改变。
二、变压器损耗参数的计算为了准确评估变压器的损耗性能，需要对铜损和铁损进行计算。
1、铜损计算铜损（Pc）可以通过以下公式计算：Pc ＝ I²R，其中 I 是绕组中的电流，R 是绕组的电阻。
2、铁损计算铁损（Pfe）通常由变压器的制造厂家在产品规格书中给出，或者通过实验测量得到。
三、变压器损耗参数对照表的构成变压器损耗参数对照表通常包含以下几个关键参数：1、变压器型号不同型号的变压器具有不同的设计和性能特点，因此在对照表中首先要明确变压器的型号。
2、额定容量表示变压器能够输出的最大功率，单位通常为千伏安（kVA）。
3、空载损耗（铁损）即变压器在空载状态下的损耗功率，单位为瓦特（W）。
4、负载损耗（铜损）指变压器在负载运行时的损耗功率，也以瓦特为单位。
5、总损耗总损耗是空载损耗和负载损耗之和，反映了变压器在运行过程中的总体能量损失。
6、效率效率是变压器输出功率与输入功率的比值，通常以百分比表示。
效率越高，说明变压器的性能越好。
四、如何使用变压器损耗参数对照表1、比较不同型号变压器的损耗性能当您需要选择变压器时，可以通过对照表比较不同型号产品的损耗参数。
变压器磁滞损耗和涡流损耗
变压器磁滞损耗和涡流损耗变压器就像我们生活中的小助手，默默地为我们提供电力。
可是，你知道吗？它在工作的时候，也会有一些“损耗”！今天就来聊聊这其中的磁滞损耗和涡流损耗，听起来可能有点高大上，但别担心，我会把它说得通俗易懂。
磁滞损耗就是变压器在不断地磁化和去磁化过程中，产生的一种能量损耗。
想象一下，一个人每天都要搬一次家，反复搬来搬去，真是费劲啊。
磁滞损耗就是这种反复“搬家”的能量消耗，磁场不断变化，能量也就悄悄溜走了。
说到这里，你可能会想，难道就没有办法解决吗？科学家们可没有闲着，他们发明了很多方法来减少这种损耗。
比如，用更好的材料来制造变压器的核心，像是高品质的硅钢片。
这就像是你在搬家时，找一个大车子，能装更多的东西，自然省力许多。
好吧，继续聊涡流损耗。
这个名字听起来有点怪，但实际上很简单。
它指的是当变压器的铁心中出现了电流，就像小漩涡一样，在铁心内部形成了一些小电流。
这些小电流虽然不大，但聚沙成塔，最终也会导致能量的损失。
为什么会产生涡流呢？其实是因为变压器在工作时，铁心受到磁场的影响。
就像你在池塘里扔一块石头，水面会出现涟漪，涡流损耗就是这种“涟漪”造成的能量消耗。
听起来是不是有点像自然界的魔法呢？为了减少涡流损耗，设计师们也想出了不少妙招。
比如，把铁心做得更薄，或者使用一些特殊的材料。
就像烤蛋糕，材料选择得当，才能做出松软可口的美味。
综合来看，这两种损耗到底有多重要呢？嘿，别小看它们！它们可是变压器效率的重要“敌人”。
如果损耗过大，变压器的工作效率就会大打折扣，甚至会影响到我们家庭的电费开销。
就像你吃了一块超甜的蛋糕，吃完后发现牙疼，那滋味可不好受。
损耗还可能导致设备过热，影响使用寿命。
想想，如果你一台心爱的电器频频出问题，那心情肯定就像在寒冬里等公交，漫长又无奈。
这就是变压器工作中的“潜规则”，虽然我们平时没怎么注意，但它们却在默默影响着我们的生活。
所以，了解这些损耗，不仅是为了增进知识，更是为了让我们的生活更加高效。
磁滞损耗和涡流损耗公式
磁滞损耗和涡流损耗公式在咱们学习电磁学的过程中，磁滞损耗和涡流损耗可是两个重要的概念，与之相关的公式更是理解和解决问题的关键。
先来说说磁滞损耗。
磁滞损耗简单来讲，就是磁性材料在反复磁化过程中消耗的能量。
那磁滞损耗的公式是啥呢？它可以表示为：$P_h= \eta f B_{m}^{n} V$ ，这里的$\eta$是磁滞损耗系数，$f$是磁化频率，$B_{m}$是最大磁感应强度，$V$是磁性材料的体积，而$n$一般在 1.6 到 2 之间。
我记得之前给学生们讲这个知识点的时候，有个小家伙一脸迷糊地问我：“老师，这磁滞损耗到底是咋回事呀？”我就给他打了个比方。
我说：“这就好比你跑步，每次跑到终点又得跑回来，来来回回折腾，是不是得费劲儿？磁性材料被反复磁化就跟你来回跑一样，得消耗能量，这消耗的能量就是磁滞损耗。
”小家伙听了，若有所思地点点头。
接下来咱们聊聊涡流损耗。
涡流损耗呢，是由于电磁感应在导体内部产生的环流引起的能量损耗。
它的公式是：$P_e = \frac{\pi^2 d^2 f^2 B_{m}^{2} V}{6\rho}$ ，这里的$d$是导体的厚度，$\rho$是导体的电阻率。
给大家讲讲我在实验室里的一次小观察。
有一次我在做实验，观察一个金属圆盘在变化磁场中的情况。
随着磁场的变化，我能明显看到金属圆盘发热了。
这就是因为产生了涡流，导致了能量的损耗，从而让圆盘发热。
这就像一群调皮的小精灵在金属内部乱跑乱撞，把能量都给消耗掉了，还带来了热量。
理解了这两个公式，对于我们解决很多实际问题都有帮助。
比如说在变压器的设计中，为了减少磁滞损耗，我们会选择磁滞损耗系数小的铁芯材料；为了降低涡流损耗，会把铁芯做成薄片叠合的形式，增加电阻，减小涡流。
再比如，在电机的运行中，如果磁滞损耗和涡流损耗过大，电机就会发热严重，效率降低，甚至可能会出故障。
所以，搞清楚这两个损耗以及它们的公式，对于设计高效、可靠的电磁设备至关重要。
磁滞损耗和涡流损耗
磁滞损耗和涡流损耗什么是磁滞损耗和涡流损耗？磁滞损耗和涡流损耗是电动机工作中常遇到的两种电磁损耗现象，它们产生的原因都是因为材料的本质特性导致的物理现象。
磁滞损耗：磁滞损耗，顾名思义，就是在电动机转子中由于磁场的变化，而引起的铁芯材料磁滞的损耗。
当电动机的磁场发生变化时，铁芯中的微观磁区将移动，这将带来一些能量的耗散，导致转子发热。
这个过程中的发热会增加电动机的温度，降低电动机的效率，导致电能的消耗，并缩短了电动机的使用寿命。
涡流损耗：涡流损耗也是电动机中常见的一种电磁损耗现象，在电动机转子中由于感应电动势而引起。
当转子在磁场中旋转时，磁通量也会随之改变，产生感应电动势。
这些电动势会在转子内部产生电流，而这些电流会引起涡流，这些涡流将带来一些能量的耗散，导致转子发热。
这个过程中的发热同样会增加电动机的温度，降低电动机的效率，导致电能的消耗，并缩短了电动机的使用寿命。
如何减少磁滞损耗和涡流损耗？磁滞损耗和涡流损耗是不可避免的损耗，但是我们可以采取一些措施尽可能地降低损耗。
减少磁滞损耗的方法：1.选择低磁滞损耗的铁芯材料，如硅钢片，因为硅钢片具有低的磁滞损耗和低磁导率。
2.通过对铁芯和线圈材料的设计来减少磁场变化的频率和幅度。
3.优化电路设计，使磁场变化频率与电源频率匹配，从而减少磁场变化次数。
减少涡流损耗的方法：1.使用高电阻率的轴承和降低转子的转速，从而降低电流密度。
2.采用铁磁材料的涂层和涂敷以增加其电阻率。
3.采用环形铁芯或其他结构设计，从而避免形成涡流。
总之，磁滞损耗和涡流损耗是电动机工作中常遇到的两种电磁损耗现象。
它们会导致电能的消耗，并缩短电动机的使用寿命。
我们可以采取一些措施尽可能地降低损耗，从而提高电动机的效率和使用寿命。
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变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的区分
[摘要] 本文介绍了用测试手段区分变压器铁芯损耗中的磁滞损耗和涡流损耗的基本方法,着重阐述了测试原理,测试装置和测试方法以及测试数据处理方法.
[Summary] The text emphatically expounded testing principle, testing device, testing method and the method of dealing with testing data. This article introduced the basic method of distinguishing the magnetic resistance wastage and eddy current wastage of transformer core wastage by testing.
关键词 磁滞损耗 涡流损耗 区分方法
0 引言
在变压器铁芯损耗中包含着磁带损耗和涡流损耗，即：()()()c h FC P P P 涡流损耗磁滞损耗铁损+=
通常的电机测试（如变压器铜铁损的测量）仅是测出总的铁损FC P ，而不能进一步区分出其中的磁滞损耗分量和涡流损耗分量。
本文将简要地介绍一下我们用测试的方法来区分铁芯损耗中的磁带损耗和涡流损耗测试原理，采用测试装置，设计的测试方法以及测试结果的验证方法。
1 测试原理
在通常情况下，铁芯损耗的计算公式为： V B f V fB P P P m
c m
h c a FC 22
2
σσ+=+= （1）
上式是一经验公式，式中h σ，c σ均为与铁芯材料性质有关的系数，f 为电源频率，m B 为铁芯中磁感应强度的最大值，V 为铁芯材料的体积。
令（1）式中的A V B m h =2σ，B V B m c =2
σ，得：
2Bf Af P Fe += （2） 可见，当维持m B 不变时，A 、B 均与频率无关的常数。
则有：
Bf A f
P FC
+= （3）
依据（3）式，在中心频率为50Hz 附近取一系列不同的频率值，分别测出其对应的Fe P 值，采用线性回归法对测试数据进行处理，即可得到（3）式中的两个常数A 和B 。
由Af P h =和2
Bf P c =即可区分出对应于某一f 值的Fe P 中的h P 分量和
c P 分量。
2 测试装置
1．被测样品：TB 单相变压器。
（原边额定电压为220伏，副边为36伏。
原边绕组匝数为1000匝，副边绕组匝数为180匝，额定容量为500V A 。
）
2．变频电源：SDF-1型直流电动同步发电机组及KGT-1型可控调速器。
3．频率表：Hz D -3型频率表。
4．功率表：W D -34型低功率因数瓦特表。
测试采用该表的300伏电压档和0.5安电流档。
5．电压表：V D -26型电压表及MF-10万用表。
本次测试采用上述两表的300伏档和50伏档，分别用于测量测试电路中的1U 值和2U 值。
6．电流表：A D -26型电流表，本次测试采用该表的0.5安档。
3 测试方法
1． 实验装置的电路原理图如下：
2． 在测试中，在改变f 值时应始终保持m B 值不变。
由公式：f
U
k f U B z ws m ==
44.42可见，
2
要想在保持m B 值为定值的条件下来改变f 值，则应通过保持f
U 2
值不变的方法来实现。
当每调整
一次f 值后，应适当地调整变频电源的电压输出，使2U 值与f 值相适应。
3． 为了使电机的f ，U 有较大的调整余地，可采用电机的两相线输出作电源。
4． 应扣除变压器线圈的铜损。
因为在功率表所显示的读数（表P ）中包含着铁损（Fe P ）和线圈铜损（0铜c P ），故0铜表C Fe P p P -=。
测量铜损的具体方法是先用电桥测出变压器原边线圈的铜电阻
1r ，并记录每次随f 和2U 而改变的0I 值，由
12
00r
I P c =铜即可求出。
4 测试数据及计算方法
1． 实验数据： 2． 计算方法：
根据Bf A f P Fe +=的形式，对上述数据用线
性回归法处理得：
()
()()J fi f n fi i P f
f A Fe i
Fe i 12
2
2210009.300.3505.17572700
.35005.1387583.25.17572-⨯=-⨯⨯-⨯=
-∙∙-∙=∑∑∑∑∑
∑
()
()
()
JS fi fi n fi
i
P fi P n B Fe FeI 32
2
210862.100.3505.1757277583
.200.35005.1387-⨯=-⨯⨯-⨯=
-∙∙-∙=∑∑∑∑∑ 由f Af P h 110009.3-⨯==及23210862.1f Bf p c -⨯==，即可很方便地求出这台被试变压器的对应于某个f 值的h P 值和c P 值。
例如，当f=50Hz 时：
()W P h 05.15= ()W P c 66.4=
5 测试的可靠性
上述测试结果是可以得到验证的，验证的方法之一可采用计算涡流损耗的理论公式来验算。
由V b B f k P m f c 2
2223
4γ=
，分别测出式中的γ（钢片导电率），f k （波形系数，当电动势波形为正弦波时，f k =1.11），m B （铁芯中磁感应强度的最大值），b(钢片厚度)，V （铁芯体积），f(电源频率)，即可求出c P 值。
采用这种验证方法我们对前述测试结果进行了检验，结果证明两者是基本一致的。
根据上述原理和测试方法同样可以对三相电力变压器，各类有铁芯的电抗器、镇流器的Fe P 中的h P 和c P 值进行区分和定量的分析。