变压器的磁滞、涡流、铁芯损耗和铜损耗

变压器的损失

随着电力变压器由于是静态装置，变压器的机械损耗通常不计入画面。我们一般只考虑电气变压器的损失．任何机器的损耗被广义地定义为输入功率和输出功率之间的差异。当输入电源被提供给初级变压器在美国，该功率的一部分用于补偿变压器铁心损耗即。变压器磁滞损耗和变压器涡流损耗输入功率的一部分在输入时丢失²在一次绕组和二次绕组中损耗和以热量的形式消散，因为这些绕组有一些内部电阻在他们。第一个叫做核心损耗变压器铁损后者被称为欧姆损耗或变压器铜损耗．另一种损耗发生在变压器中，称为杂散损耗，这是由于杂散磁通与机械结构和绕组导体连接而引起的。

变压器铜损耗

铜损耗为I²R损失，在初级侧是I₁²R₁其次是I₂²R₂损失,我₁和我₂主要的和次要的当前的变压器和R₁和R₂是抗性一次和二次绕组。由于一次电流和二次电流都取决于变压器的负载，变压器铜损耗随负载。

变压器铁心损耗

磁滞损耗和涡流损耗，两者都取决于用于构建的材料的磁性变压器的核心和它的设计。所以这些变压器的损失是固定的，不依赖于负载电流。所以变压器铁心损耗或者被称为变压器铁损可以认为在所有负载范围内都是常数。
变压器磁滞损耗来标示,

艾迪变压器电流损耗来标示,

在那里,K_h=滞后常数。
K_e=涡流常数。
K_f=常数。

铜损耗可以简单地表示为:

我_l²R₂+杂散损耗
我在哪里,_l=我₂=变压器负载，R₂”是电阻变压器的次级。
现在我们将更详细地讨论磁滞损耗和涡流损耗，以便更好地理解变压器损耗的主题。

变压器磁滞损耗

变压器的迟滞损耗可以用不同的方法来解释。我们将讨论其中的两个，一个是物理解释，另一个是数学解释。

磁滞损耗的物理解释

磁变压器的核心是由……冷轧晶粒取向硅钢”。钢是很好的铁磁性材料。这种材料对磁化很敏感。这意味着,每当磁通它会像磁铁一样通过。铁磁性物质在其结构中有许多畴。畴是材料结构中非常小的区域，其中所有的偶极子都平行于同一方向。换句话说，这些畴就像小的永磁体，随机地位于物质的结构中。这些域以这样一种随机的方式排列在材料结构内部，从而得到结果磁场所述材料的数量为零。当外部磁场或磁动势作用于该物质时，这些随机定向的畴会与施加的磁动势轴平行排列。在移除这个外部mmf后，最大数量的域再次来到随机位置，但其中一些仍然保持在他们改变的位置。由于这些不变的畴，物质变得轻微磁化永久。这种磁性称为“自发磁性”。为了中和这种磁性，需要施加一些相反的磁毫米波。施加在变压器铁心中的磁动势或mmf是交变的。对于每一个由域反转引起的循环，都要做额外的功。因此，会产生电能的消耗，称为变压器的滞回损耗。

变压器磁滞损耗的数学解释

滞后损耗的测定

考虑一环铁磁试样的周长L米，横截面积a米²绝缘线N匝，如图所示。

让我们考虑一下，流过线圈的电流是I安培，
磁化力,

设，此时的通量密度为B，
因此,总通量通过戒指，Φ = BXa Wb
由于通过螺线管的电流是交替的，铁环中产生的磁通本质上也是交替的，因此感应到的电动势(e ')表示为，


根据楞次,年代法律这种感应电动势会对电流的流动产生反作用力，因此，为了维持线圈中的电流I，电源必须提供一个相等且相反的电动势。因此应用电磁场,

短时间内消耗的能量dt，在此期间通量密度发生变化，

因此，在一个完整的磁循环中所做的总功或消耗的能量为，

现在aL是环的体积，H. db是上图中B - H曲线初等带的面积，

因此，每循环消耗的能量=环的体积×环的面积磁滞回线．
在变压器的情况下，这个环可以看作是变压器的磁芯。因此，所做的功就是变压器铁心中的电能损耗，称为变压器的磁滞损耗。

什么是涡流损耗?

在变压器当我们在一次绕组中提供交流电时，交流电在铁芯中产生交变磁通，当磁通与二次绕组连接时，就会产生感应电压在次级中，产生的电流流过与它相连的负载。变压器的交变磁通;也可与变压器的钢芯或铁体等其他导电部件连接。当交变磁链连接到变压器的这些部分时，就会产生局部感应电动势。由于这些电动势，会有电流在变压器的局部循环。这些循环电流不会贡献变压器的输出，而是以热量的形式消散。这种能量损耗称为变压器的涡流损耗。这是对涡流损耗的一种广泛而简单的解释。这一损失的详细解释不在那一章的讨论范围之内。