变压器效率曲线的变化规律1110610625刘思苑
变压器负载率效率曲线
变压器负载率效率曲线
变压器负载率效率曲线描述了变压器在不同负载率情况下的效率变化情况。
变压器的负载率是指实际输出功率与额定输出功率之比。
通常情况下，当变压器的负载率较低时，效率较低，因为变压器存在一定的铁损和铜损。
随着负载率的升高，变压器的效率逐渐提高，达到一个最高点后开始下降。
在变压器负载率效率曲线中，一般会有一个最高效率点，称为额定效率点。
额定效率点通常是变压器额定负载率下的效率最高点。
在额定负载率以下，变压器的效率随负载率的升高而逐渐提高；在额定负载率以上，效率则随负载率的增加而下降。
变压器的负载率效率曲线可用一条折线或曲线来表示，具体形状取决于变压器的设计和制造工艺。
一般来说，变压器的效率曲线是向上凸的，即效率随负载率的增加而提高，但随着负载率超过额定值，效率会下降。
负载率效率曲线的形状对变压器的选择和运行具有一定的指导意义。
根据具体应用需求，可以选择适当的负载率范围，以达到最高效率的运行状态。
工频变压器和高频变压器负荷效率曲线
工频变压器和高频变压器负荷效率曲线一、工频变压器和高频变压器概述1.工频变压器定义及原理工频变压器是一种利用电磁感应原理，将交流电压变换到所需电压的电气设备。
它主要由输入端、输出端、铁芯和绕组组成。
工频变压器的原理是输入端电压经过铁芯磁场变化，在输出端产生相应的电压。
2.高频变压器定义及原理高频变压器是一种工作在较高频率下的变压器，通常用于无线通信、电子设备等领域。
高频变压器利用互感和电感原理，实现电压的变换。
与工频变压器相比，高频变压器具有体积小、重量轻、效率高等优点。
二、负荷效率曲线概述1.负荷效率曲线定义负荷效率曲线是描述变压器在不同负载下工作效率变化的曲线。
它反映了变压器在各种负载下的性能表现，对于评估变压器的能效具有重要意义。
2.工频变压器负荷效率曲线特点工频变压器负荷效率曲线较为平缓，随着负载的增加，效率逐渐下降。
在轻载时，效率较高；重载时，效率下降较为明显。
3.高频变压器负荷效率曲线特点高频变压器负荷效率曲线相对较陡，随着负载的增加，效率下降较快。
在较低负载时，效率较高；较高负载时，效率降低明显。
三、工频变压器与高频变压器负荷效率曲线的比较1.负载能力比较工频变压器负载能力相对较低，适用于较小功率场合；高频变压器负载能力较高，适用于较大功率场合。
2.能量损耗比较工频变压器能量损耗较大，主要表现在铁损和铜损；高频变压器能量损耗较小，得益于其高效设计和优质材料。
3.温度上升比较工频变压器由于能量损耗较大，温度上升较快；高频变压器能量损耗较小，温度上升较慢。
4.应用场景差异工频变压器应用于家用电器、工业设备等领域；高频变压器应用于通信设备、电子设备等领域。
四、如何选择合适的变压器1.负载特性分析根据负载特性，如功率、电压、电流等参数，选择合适的变压器。
2.系统稳定性考虑确保所选变压器在系统运行过程中稳定可靠，避免因负载波动等原因导致的故障。
3.成本与性能权衡在满足性能要求的基础上，综合考虑成本因素，选择性价比较高的变压器。
变压器效率曲线的变化规律1110610625刘思苑
电机学难重点的MA TLAB仿真实验报告变压器效率曲线的变化规律班级：1106106学号：1110610625姓名：刘思苑完成时间：2013.11.20一、实验内容及目的1.了解变压器效率曲线的变化规律2.了解负载星之队效率曲线的影响题目：有一台1000kva，10kv/6.3kv的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900w，空载电流为0.05（标幺值），额定电力下75℃时的短路损耗为14000w，分析该变压器对应0.5~1.0变化时的效率变化规律。
二、实验要求及要点描述1.采用屏幕图形方式直观显示2.利用matlab编程或simulink建模均可3.要划出对应不同的cosφ2的效率曲线，且通过额定点4.要给出特征性的结论三、基本知识及实验方法描述在所有种类的点集中，变压器的效率是最高的，而且高效率工作区间很宽。
一般的，电力变压器的效率都在95%~99%之间。
电机学中变压器的效率表示为：Ŋ=P2/P1=1-∑P/（P2+∑P）=1-（P0+I2＊²PkN）/（I2＊SNcosφ2+P0+I2＊²PkN）式中 P0——额定电压时的空载损耗PkN——额定电流时的短路损耗I2＊——负载电流的标幺值SN——变压器的额定容量Cosφ2——负载的功率因数四、实验源程序%单相变压器的效率曲线clear;Sn=1000;U1n=10;U2n=6.3;f=50;P0=4.9;Pkn=14;I2=0:0.01:1.2;r=0:0.01:1.2;cfa=0.25:0.25:1.0;k=length(cfa);m=length(I2);A=ones(k,m);for i=1:k;for z=1:m;A(i,z)=1-(P0+I2(z)^2*Pkn)/(I2(z)*Sn*cfa(i)+P0+I2(z)^2*Pkn);endendhold onplot(I2,A(1,:),'r-',I2,A(2,:),'b-',I2,A(3,:),'k-',I2,A(4,:),'m:', r,1,'k-');axis([0 1.2 0 1.2]);title('单相变压器的效率曲线')xlabel('Rated I_2 (%)');ylabel('Efficiency (%)');text(0.4,0.78,'power factor=0.25,0.50,0.75,1.0','fontsize',11);五、实验结果六、心得体会了解了变压器的效率取决于变压器的空载和负载的损耗比和总损耗。
变压器满载和半载时的效率公式
变压器满载和半载时的效率公式变压器，这个看似普通的电气设备，其实蕴含着不少物理学的奥秘。
在电力系统里，它可是扮演着举足轻重的角色，无论是满载还是半载，效率高低直接关系到电能转换的效率和成本。
今天咱们就来聊聊变压器满载和半载时的效率公式，这可是电工朋友们必须了解的知识哦！想象一下，变压器就像是个神奇的魔法盒子，你给它输入电流，它就能神奇地输出电压。
但你知道吗？这可不是简单的魔法变换，而是物理学中的一些秘密操作。
变压器的效率，就像是它的魔法咒语，决定了电能转换的效率有多高。
我们得说说变压器满载时的效率。
想象一下，当变压器满载运行时，就像是一个超级英雄站在战场上，英勇无畏地保护着能源的安全。
这时候，电流和电压都达到了最大值，就像超级英雄挥舞着超能力的剑，将敌人一一击败。
而效率呢？就像是超级英雄的战斗力，越高越好，意味着能量转换得越快，电能损失得越少。
变压器半载时的效率又是怎样的呢？想象一下，当变压器半载运行时，就像是一位魔法师在施展魔法，虽然力量没有满负荷时那么强大，但依旧能够创造出美妙的能量变化。
这时候，电流和电压都在一个比较舒适的范围内，效率也像是一位魔法师的魔法水平，适中而高效。
变压器的效率公式，就像是魔法世界的咒语，需要精确计算才能发挥作用。
简单来说，效率公式就是用来衡量变压器能量转换效率的一个标准。
它告诉我们，通过变压器传输的电能中有多少比例被有效利用了，有多少比例被浪费了。
如何计算变压器的效率呢？这就需要用到一些物理公式和数学技巧了。
一般来说，效率公式可以表示为：η=(P1/P0)×(U1/U0)其中，η代表效率，P1和P0分别代表输入功率和输出功率，U1和U0分别代表输入电压和输出电压。
通过这个公式，我们可以计算出变压器在不同负载情况下的效率，从而更好地理解和优化变压器的运行。
变压器的效率不仅仅是一个简单的数字，它背后还涉及到很多复杂的物理过程和数学原理。
比如，变压器的铁损、铜损、机械损耗等等，都是影响效率的重要因素。
变压器效率和效率特性
一、变压器的损耗
变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗两种。
铁损耗包括基本铁损耗和附加铁损耗。基本铁损耗为磁 滞损耗和涡流损耗。附加损耗包括由铁心叠片间绝缘损伤引起的 局部涡流损耗、主磁通在结构部件中引起的涡流损耗等。
铁损耗与外加电压大小有关，而与负载大小基本无关， 故也称为不变损耗。
(1
P0 2 PSN
)100%
SN c os 2 P0 2 PSN
变压器效率的大小与负
载的大小、功率因数及变压器本 身参数有关。
效率特性：在功率因数一定时，变 压器的效率与负载电流之间的关系 η=f(β),称为变压器的效率特性。 0
max
P1
效率大小反映变压器运行的经济性能的好坏，是表征变 压器运行性能的重要指标之一。
其中
1-
p = 1-
PFe + PCuP1P2 + PFe + PCu
pFe pCu
= =
P0 ( I2
I2N
)2 PSN
= 2 PSN
P2 = 2 SN cos 2
二、变压器的效率及效率特性
效率表达式
一、变压器的损耗
铜损耗分基本铜损耗和附加铜损耗。基本铜损耗是在电 流在一、二次绕组直流电阻上的损耗；附加损耗包括因集肤效 应引起的损耗以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗等。
铜损耗大小与负载电流平方成正比，故也称为可变损耗。
二、变压器的效率及效率特性
效率是指变压器的输出功率与输入功率的比值。
= P2 100%
变压器外特性与效率特性
一、变压器的外特性及电压变化率变压器空载运行时，若一次绕组电压U1不变，则二次绕组电压U2也是不变的。
变压器加上负载之后，随着负载电流I2的增加，I2在二次绕组内部的阻抗压降也会增加，使二次绕组输出的电压U2随之发生变化。
另一方面，由于一次绕组电流I1随U2增加，因此I2增加时，使一次绕组漏阻抗上的压降也增加，一次绕组电动势E1和二次绕组电动势E2也会有所下降，这也会影响二次绕组的输出电压U 2。
变压器的外特性是用来描述输出电压U2随负载电流I2的变化而变化的情况。
当一次绕组电压U1和负载的功率因数cosφ2一定时，二次绕组电压U2与负载电流I2的关系，称为变压器的外特性。
它可以通过实验求得。
功率因数不同时的几条外特性绘于图2—17中，可以看出，当cosφ2=1时，U2随I2的增加而下降得并不多；当cosφ2降低时，即在感性负载时，U2随I2增加而下降的程度加大，这是因为滞后的无功电流对变压器磁路中的主磁通的去磁作用更为显著，而使E 1和E2有所下降的缘故；但当cosφ2为负值时，即在容性负载时，超前的无功电流有助磁作用，主磁通会有所增加，E1和E2亦相应加大，使得U2会随I2的增加而提高。
以上叙述表明，负载的功率因数对变压器外特性的影响是很大的。
图2－17 变压器外特性在图2—17中，纵坐标用U2／U2N之值表示，而横坐标用I2／I2N表示，使得在坐标轴上的数值都在0～1之间，或稍大于1，这样做是为了便于不同容量和不同电压的变压器相互比较。
一般情况下，变压器的负载大多数是感性负载，因而当负载增加时，输出电压U2总是下降的，其下降的程度常用电压变化率来描述。
当变压器从空载到额定负载（I2=I2N）运行时，二次绕组输出电压的变化值ΔU与空载电压（额定电压）U2N之比的百分值就称为变压器的电压变化率，用ΔU％来表示。
式中，U2N 为变压器空载时二次绕组的电压（称为额定电压）；U2为二次绕组输出额定电流时的电压。
变压器效率曲线及最大效率
变压器效率曲线及最大效率
变压器的效率曲线表示输入功率和输出功率之间的关系。
在变压器的工作过程中，由于存在电阻、磁畸变等损耗，使得变压器不能够将输入功率完全转化为输出功率，从而产生一定的能量损失。
变压器的效率可通过以下公式计算：
效率 = 输出功率 / 输入功率 * 100%
变压器的最大效率是指在给定的输入电压和额定负载下，使得输出功率最大化时所对应的效率。
通常来说，变压器的最大效率主要受到以下因素的影响：
1. 温度：变压器的效率随着温度的升高而降低。
当温度升高时，变压器内部损耗会增加，造成效率的下降。
2. 负载率：变压器的效率随着负载率的提高而提高。
当变压器处于额定负载时，效率通常较高。
3. 变压器设计：合理的变压器设计可以提高效率。
例如，减小线圈电阻、减小磁畸变等。
变压器的最大效率通常在额定负载下获得，具体数值取决于不同型号和设计的变压器。
一般来说，普通变压器的最大效率可以达到90%以上。
而高效变压器或者具有优化设计的变压器
甚至可以达到95%以上的效率。
变压器规律
变压器规律嘿，朋友们！今天咱来聊聊变压器规律这个神奇的玩意儿。
你说这变压器啊，就像是一个神奇的魔法盒子。
它能把电压变高或者变低，就像孙悟空七十二变一样，厉害得很呢！想象一下，电就像一群调皮的小精灵，在变压器这个大盒子里进进出出，一会儿变得高大威猛，一会儿又变得小巧玲珑。
咱家里用的电，那可都是经过变压器的魔法加工的。
没有它，咱家里的那些电器可都没法好好工作啦！比如说那大电视，要是没有合适的电压，它能给咱放精彩的节目吗？肯定不能呀！变压器规律其实也不难理解。
就好像水流过不同粗细的管道一样，水压会发生变化。
电在变压器里也是这样，通过一些巧妙的设计和线圈的作用，电压就乖乖地变啦！这可不是随随便便就能做到的，得靠科学家们和工程师们的智慧呢！你知道吗，变压器在我们生活中无处不在。
大到工厂里的那些大家伙机器，小到我们手里的手机充电器，都有变压器的功劳。
它就像一个默默奉献的小英雄，在我们看不见的地方努力工作着。
咱再来打个比方，变压器就像是一个翻译官。
它把高压电这个“外语”翻译成我们家里电器能听懂的“普通话”，这样大家才能和谐共处呀！要是没有这个翻译官，那岂不是乱套啦！你看那电线杆上的变压器，虽然看起来其貌不扬，但它可承担着重要的任务呢！它就像一个坚守岗位的卫士，不管是刮风下雨还是烈日炎炎，都在那里守护着我们的用电安全。
而且啊，变压器的种类还很多呢！有单相变压器、三相变压器，还有各种不同规格的。
这就好比不同尺码的鞋子，得根据实际需要来选择合适的呀！哎呀，说了这么多，咱可得记住变压器规律的重要性呀！没有它，我们的生活可就没这么方便啦！它就像是我们生活中的一个好朋友，默默地为我们服务着。
所以啊，下次当你看到那些变压器的时候，可别小瞧了它们哟！它们可是为我们的美好生活立下了汗马功劳呢！这就是变压器规律，神奇又实用，让我们的生活变得更加丰富多彩！。
变压器满载和半载时的效率公式
变压器满载和半载时的效率公式变压器满载与半载时的效率公式变压器，这个电力界的大力士，在我们的日常生活中扮演着举足轻重的角色。
它就像是我们家庭的能源调度中心，无论是炎热的夏天还是寒冷的冬天，总能为我们提供稳定而充足的电力供应。
但是，你知道吗？变压器在满载和半载时的效率可是大有学问的。
今天，我们就来聊聊变压器满载和半载时的效率公式。
我们要明白什么是效率。
效率简单来说就是做一件事情所付出的努力和收获之间的比例。
而在变压器的世界里，效率就像是它的“能量转换率”，决定了它能否将输入的电能高效地转化为输出的电能。
那么，变压器在满载和半载时的效率又是如何计算的呢？别急，让我慢慢道来。
想象一下，你家里的电灯泡，当它亮起来的时候，就像是一颗星星在夜空中闪耀。
但是，你知道吗？这颗星星并不是一开始就亮起来的，而是需要一段时间去适应环境、调整亮度的。
变压器也是一样，它在刚开始工作时，就像是一颗刚升起的新星，需要一段时间去适应电网的负荷。
这时候，如果电网的负荷突然增加，就像一颗流星划过夜空，瞬间点亮了整个城市，那么新星就需要付出更多努力去适应这个变化。
接下来，我们来看看变压器在满载时的情况。
想象一下，当你家的电灯泡被调到了最大档位，就像是一颗星星被点燃了最亮的火焰。
这时候，变压器就像是一座巨大的灯塔，不断地向电网输送着能量。
但是，你知道吗？这座灯塔并不是一开始就能发出最亮的光的，它也需要一段时间去积累能量、调整状态。
所以，当我们说变压器在满载时的效率时，其实就是在说它在这个过程中所付出的努力和收获之间的比例。
现在，让我们来谈谈变压器在半载时的情况。
想象一下，当你家的电灯泡被调到了中等亮度，就像是一颗星星被点燃了一半的光芒。
这时候，变压器就像是一座桥梁，连接着电网的两端，既保证了电流的流通，又避免了过度消耗。
但是，你知道吗？这座桥梁也不是一开始就能承受住重量的，它也需要不断地加固、修缮。
所以，当我们说变压器在半载时的效率时，其实就是在说它在这个过程中所付出的努力和收获之间的比例。
关于变压器的损耗和效率课件
小结
铁损耗：
变 变压器的损耗
压 器
铜损耗： pCu= (I2/I2N) 2·pCuN=β2 pCuN
的
损
耗
和
效 变压器的效率
率
作业
▪ 1、总结：变压器的损耗和效率计算公式。 ▪ 2、P30 17题
Thank You !
△p=P1-P2
P1=P2+△p
P2=P1-△p
对于单相变压器来说：
P 2 U 2 I 2 c2 o U 2 N s I 2 N β c2 o β S N s c2 o
则变压器的效率：
二、变压器的效率
2、变压器的效率特性曲线
特性分析：
1.空载时输出功率为零，所以η=0。
2.负载较小时，铁损耗相对较大， 功率η较低。
铁损耗为不变损耗，与负载 电流的大小和性质无关。
*
*W
A
~ V1
V2
一、变压器的损耗
2、铜损耗
变压器的原、副绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就要产生损
耗，消耗电能，这就是铜损耗。
Hale Waihona Puke 变压器的铜损耗取决于负载电流的大小和绕组的电阻值。故也称可变损耗 。
在一定负载下，变压器的铜损耗为： pCu=I12·r1+ I22·r2=( N2·I2/N1)2·r1+ I2 由短路试验可知：变压器额定负载时的=( I2/K)2·r1+ I22·r2=(r1/K2+ r2)·I22
例题
例1-4.一台容量为10KVA的单相变压器，电压为 2200/200V，电流为4.55/45.5A，空载损耗p0=90w,短 路损耗pCuN=270w,求： （1）当cosψ2=0.8时，输出电流I2=30A时，变压器的
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电机学难重点的MA TLAB仿真
实验报告
变压器效率曲线的变化规律
班级：1106106
学号：1110610625
姓名：刘思苑
完成时间：2013.11.20
一、实验内容及目的
1.了解变压器效率曲线的变化规律
2.了解负载星之队效率曲线的影响
题目：有一台1000kva，10kv/6.3kv的单相变压器，额定电压下的空载损耗为4900w，空载电流为0.05（标幺值），额定电力下75℃时的短路损耗为14000w，分析该变压器对应0.5~1.0变化时的效率变化规律。
二、实验要求及要点描述
1.采用屏幕图形方式直观显示
2.利用matlab编程或simulink建模均可
3.要划出对应不同的cosφ2的效率曲线，且通过额定点
4.要给出特征性的结论
三、基本知识及实验方法描述
在所有种类的点集中，变压器的效率是最高的，而且高效率工作区间很宽。
一般的，电力变压器的效率都在95%~99%之间。
电机学中变压器的效率表示为：
Ŋ=P2/P1=1-∑P/（P2+∑P）=1-（P0+I2＊²PkN）/（I2＊SNcosφ2+P0+I2＊²PkN）
式中 P0——额定电压时的空载损耗
PkN——额定电流时的短路损耗
I2＊——负载电流的标幺值
SN——变压器的额定容量
Cosφ2——负载的功率因数
四、实验源程序
%单相变压器的效率曲线
clear;
Sn=1000;U1n=10;U2n=6.3;
f=50;P0=4.9;Pkn=14;
I2=0:0.01:1.2;
r=0:0.01:1.2;
cfa=0.25:0.25:1.0;
k=length(cfa);
m=length(I2);
A=ones(k,m);
for i=1:k;
for z=1:m;
A(i,z)=1-(P0+I2(z)^2*Pkn)/(I2(z)*Sn*cfa(i)+P0+I2(z)^2*Pkn);
end
end
hold on
plot(I2,A(1,:),'r-',I2,A(2,:),'b-',I2,A(3,:),'k-',I2,A(4,:),'m:', r,1,'k-');
axis([0 1.2 0 1.2]);
title('单相变压器的效率曲线')
xlabel('Rated I_2 (%)');
ylabel('Efficiency (%)');
text(0.4,0.78,'power factor=0.25,0.50,0.75,1.0','fontsize',11);五、实验结果
六、心得体会
了解了变压器的效率取决于变压器的空载和负载的损耗比和总损耗。
空载和负载损耗比反映了变压器高效运行时负载变化范围的大小，总损耗反映了变压器高效运行时效率水平的高低。