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鐵損
鎖定
- 中文名
- 鐵損
- 外文名
- Iron Loss
- 單 位
- W/kg(瓦/千克)
- 鐵損分類
- 磁滯損耗、渦流損耗、剩餘損耗
- 存在設備
- 變壓器、發電機和電動機
- 其它損耗
- 銅損、空載損耗、短路損耗
鐵損簡介
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)。
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鐵損鐵損分類
鐵損磁滯損耗
鐵損渦流損耗
鐵損剩餘損耗
鐵損變壓器的鐵損
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。
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鐵損鐵損表
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。
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鐵損銅損與鐵損關係
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。
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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。
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- 參考資料
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- 1. 芮靜康 主編.實用電工材料手冊.北京:中國電力出版社,2003:183
- 2. 大型水輪發電機定子鐵損試驗技術研究 .中國知網.2014-03-14[引用日期2017-04-24]
- 3. 變壓器鐵損和銅損的幾種測定方法 .中國知網.2002-12-30[引用日期2017-04-24]
- 4. 鄭堯,李兆華,譚金超等 編著.電能計量技術手冊.北京:中國電力出版社,2002:113
- 5. 宋明學 主編.實用電工技術900例.濟南:山東科學技術出版社,2009:206