效率高和损耗小在这个语境下其实是同义词。电力变压器的主要损耗来源:
1.铁损。2.铜损。
铜损Pc=I^2*R,I是一次线圈的电流,R是绕组电阻。
铁损包括磁滞损耗和涡流损耗,和电源的电压V、频率f、最大磁通密度、硅钢片厚度等相关。
还有另一种损耗的划分形式:
1.空载损耗,是一个比较固定的值,基本上和二次侧(负载侧)关系不大。铁损属于空载损耗。此外,还包括介质损耗和励磁电流引起的铜损。
2.负载损耗,和负载关系密切。铜损属于负载损耗。此外,负载损耗还包括负载电流引起漏磁通带来的涡流损耗和杂散损耗。
主要影响因素就是上面说的那几个了。其实要是再深究起来,磁致伸缩效应、安培力做机械工等之类的也可以考虑进来。变压器的振动噪声一般就是由这两个效应引起的。
由上面的分析可见,变压器效率在不同的负载下是不同的,经验表明最高效率大约在50%负荷时。大电力变压器的效率一般不会低于98%,所以变压器是效率极高的电器气设备。
提高效率的方法也是从产生损耗的源头找,哪里有损耗,哪里就有可能被改进而提高效率。比如铜损,如果使用电阻小的铜线,或者使用超导线,那么这个损耗也就小了。对于铁损,使用高导磁的材料也能降低一部分铁损,但是有可能会增大体积。具体的折中措施,因为我没有去变压器厂看过,也不是很清楚。
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