调节与效率

17 Mar 2025 | 阅读 2 分钟

什么是电压调整率?

电压调整率是指在负载下变压器电压变化的特性。

变压器的电压调整率定义为在给定功率因数下,二次端电压在空载 (I2=0) 和满载额定负载 (I2 = I2fl) 之间的算术差值,并且对于额定负载和空载,一次电压具有相同的值。

空载电压和满载电压之间的数值差称为固有电压调整率

固有电压调整率

Regulation and efficiency

其中 V2fl = 额定负载下的额定二次端电压。

V2nl = 在额定负载和空载下一次电压相同的情况下,空载时的二次端电压。

满载时的单位电压调整率

Regulation and efficiency

满载时的百分比电压调整率

Regulation and efficiency

我们可以说电压调整率是衡量变压器性能的重要指标。我们可以用电压调整率来指定变压器的限制。

用一次侧值表示的电压调整率

单位电压调整率

Regulation and efficiency

电压调整率的计算

我们可以根据电路参数计算变压器的电压调整率。参考到二次侧的变压器的等效电路图如下所示。

Regulation and efficiency

图:参考到二次侧的变压器的等效电路

根据 KVL,Regulation and efficiency

要计算电压调整率,我们必须按照以下步骤进行

1. 我们必须将 V2 作为参考相量
∴ V2 = V2∠0°= V2 + j0

2. 以相量形式写出 I2
对于滞后功率因数 CosФ2
I2 = I2 ∠- Ф2 = I2Cos Ф2? jI2 sinФ2
对于超前功率因数 Cos Ф2
I2 = I2 ∠+ Ф2 = I2Cos Ф2 + jI2 sinФ2
对于单位功率因数
I2 = I2∠0° = I2 +j0

3. 计算 Ze2 )
Ze2 =Re2 +jXe2

4. 计算

Regulation and efficiency

5. 现在我们将计算电压调整率

Regulation and efficiency

或者我们可以说它是空载电压和满载电压之差与满载电压之比。

什么是变压器效率?

变压器效率 (η) 可以解释为输出功率与输入功率之比。

Regulation and efficiency

众所周知,变压器中没有旋转部件,因此没有旋转损耗,例如旋转机器中的绕组和摩擦损耗。 因此,我们可以在设计良好的变压器中获得高达 99% 的最大效率。

什么是变压器的全天 (或能量) 效率?

24 小时内的能量输出与 24 小时内的能量输入之比称为变压器的全天效率。

Regulation and efficiency

如果我们知道变压器的负载周期,那么全天效率可以很容易地确定。