鐵損

變壓器、發電機和電動機都存在鐵損。鐵損是其能量損失之一，其原因是由於運行時鐵芯內部產生渦流，渦流經過鐵芯時，會使鐵芯內部產生熱能，這種熱能是消耗能量的，故稱為鐵損。鐵損包括磁性材料的磁滯損耗、渦流損耗以及剩餘損耗，單位為W/kg( 瓦/千克)。 ^[2] 

磁滯損耗是指鐵磁材料作為磁介質，在一定勵磁磁場下產生的固有損耗( 在電能轉換磁能過程中所產生的損耗)。 ^[2] 

渦流損耗是指磁通發生交變時，鐵芯產生感應電動勢進而產生感應電流，感應電流呈旋渦狀，稱之為渦流；感應電流在鐵芯電阻上產生的損耗就是渦流損耗。 ^[2] 

剩餘損耗是指除磁滯損耗和渦流損耗以外的損耗，因其所佔比重較小，故可忽略不計。 ^[2] 

變壓器、發電機和電動機都存在鐵損。當電源電壓一定時，鐵損是一個恆定值，與負載性質和電流大小無關。變壓器的損耗主要分銅損和鐵損。為了方便計算每台變壓器的損耗，引入空載損耗和短路損耗兩個概念。空載損耗是指變壓器沒有外接負載時，從電源中吸收的功率，其中98%以上是鐵損，只有極少數部分是變壓器原邊繞組電阻產生的銅損。而變壓器的銅損與負載性質和運行電流大小有關。 ^[3] 

變壓器的鐵損耗

包括鐵心的磁滯損耗（

）和渦流損耗（

），理論可以表明

，

。頻率越高，磁感應強度的最大值越大，則鐵損越大。在電力系統中只要保證磁通和頻率不變，鐵損就不變。 ^[3] 

鐵損表是用來計量變壓器的鐵芯損耗，它和負荷無關，僅和變壓器的鐵芯大小以及材料、電網電壓有關。每一台變壓器在鐵芯尺寸、磁性材料性能、電網電壓確定的條件下，鐵損的數值和電壓平方成正比。其原理接線如圖1所示。可用單相電能表鐵芯改制，在電壓鐵芯上繞兩組電壓線圈，裏面一組是線徑細而匝多的線圈N₁，兩端引出線接到電源電壓；外面一組是線徑粗而匝數少的線圈N₂，把N₂的兩端和電流線圈N₃連接封閉起來，使電流線圈N₃中的電流正比於電源電壓，並和電源電壓差一個固定的相角差，此時轉盤的轉速就和電壓U₂成正比。鐵損表的常數為轉數/(伏·時)[r/(V·h)]。調節永久磁鐵可以把鐵損表常數調整到預定值，通過記錄器計出轉盤轉數，可得到和被計量的變壓器鐵損成正比的鐵損電量。 ^[4] 

變壓器在空載運行時，鐵芯中主磁通的大小是由繞組端電壓決定的。因此，當在變壓器原邊（或副邊）加以額定電壓時，鐵芯中的主磁通達到了變壓器額定工作時的數值，這時鐵芯中的功率損耗（鐵損），也達到了變壓器額定工作狀態下的數值，因此，變壓器空載時，原邊（或副邊）的輸入功率可以認為全部是變壓器的鐵損。 ^[5] 

在做短路試驗時，一般將低壓繞組短路，在高壓繞組施以試驗電壓，使在額定分接檔，原邊電流達到額定值而副邊電流也達到了額定值，這時變壓器的銅損相當於額定負載時的銅損。因為變壓器副邊短路，因此，鐵芯中的工作磁通比額定工作狀態時要小得多，鐵損可以忽略不計，這時變壓器沒有輸出，所以，短路試驗的全部輸入功率，基本上都消耗在變壓器原、副繞組的電阻上，這就是變壓器的銅損。 ^[5]