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为什么变压器的额定值以 kVA 为单位,而不是以 kW 为单位?

   日期:2023-10-20     浏览:56    评论:0    
核心提示:变压器的额定值始终以 kVA 而非 kW 为单位顾名思义,变压器 只是将功率从一个电路传输到另一个电路,而不改变功率和频率的值。换句话说,它只能 在功率和频率保持不变的情况下升高或降低电流和电压的值。变压器铭牌上印有一般 数据 以获取更多详细信息,例如 VA 额定值、单相/三相(电源或配电变压器)、升压/降压、连接等。简单来说,变压器有两种损耗;1、铜损2.铁损或铁损或绝缘损失铜损 (I²R) 取决于通过变压器绕组的电流
 变压器的额定值始终以 kVA 而非 kW 为单位顾名思义,变压器 只是将功率从一个电路传输到另一个电路,而不改变功率和频率的值。换句话说,它只能  在功率和频率保持不变的情况下升高或降低电流和电压的值。变压器铭牌上印有一般 数据 以获取更多详细信息,

例如 VA 额定值、单相/三相(电源或配电变压器)、升压/降压、连接等。简单来说,变压器有两种损耗;

1、铜损

2.铁损或铁损或绝缘损失

铜损 (I²R) 取决于通过变压器绕组的电流,而铁损或磁芯损耗或绝缘损耗取决于电压。即总损耗取决于以伏安 (VA)表示的电压 (V) 和电流 (I),而不取决于负载功率因数 (PF)。这就是为什么变压器额定值可能用 VA 或 kVA 表示,而不是 W 或 kW。

让我们更详细地解释一下为什么变压器的额定值是 VA 而不是 kW?

当制造商设计变压器时,他们不知道变压器将连接哪种负载,例如他们不确定变压器在不同场景中的确切应用。负载可以是电阻性 (R)、电感性 (L)、电容性 (C) 或混合负载(R、L 和 C)。这意味着,在不同类型的连接负载的次级(负载)侧会有不同的功率因数 (PF),这还取决于 R、L 和 C。这样,变压器的额定值以伏安表示( VA) 而不是瓦特 (W) 在 Transformer 的情况下。

让我们   用一个已解决的例子来清除 VA 中的 变压器额定值而不是 W。只要电流/电压的大小相同,变压器的损耗就会保持不变。不管负载电流/电压的功率因数是多少。

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例子:

假设对于单相升压变压器

以 kVA 为单位的变压器额定值 = 11kVA
初级电压 = 110V
初级电流= 100 A
次级电压 = 220V
次级电流 = 50 A。
次级等效电阻 = 5Ω
铁损 = 30W

在第一种情况下,如果我们在单位功率因数 Φ = 1时将电阻负载连接到变压器的次级,那么变压器的总损耗就是铜损+铁损,即:I²R + 铁损

把值:(50 2 x 5 ) + 30W = 12.53kW

即初级和次级传输的损失仍然相同。(也请参见下面的二次损失示例)

变压器输出将是:P = V x I x Cos ϕ

再次,将次要值放入(如果我们将主要值放入相同的值)P = 220 x 50 x 1 = 11kW。

现在变压器额定值:千伏安 = 伏安 ÷ 1000

千伏安 = (220 x 50) ÷ 1000 = 11 千伏安。

现在,在第二种情况下,将容性或感性负载连接到功率因数 Φ = 0.6的变压器次级。同样,变压器的总损耗将是铜损 + 铁损,即:I²R + 铁损

把值:(50 2 x 5 ) + 30W =  12.53kW

因此证明初级和次级的损失是相同的。但是变压器的输出将是:P = V x I x Cos Φ

再次放入次要值(如果我们放入主要值,则值相同)P = 220 x 50 x 0.6 = 6.6kW。

现在变压器的额定值:千伏安 = 伏安 ÷ 1000

千伏安 = 220 x 50 ÷ (1000) = 11 千伏安

这意味着,11kVA 变压器 额定值意味着它可以处理 11kVA。轮到我们将 11kVA 转换为 11kW(我们可以通过将纯电阻负载的功率因数提高到 1 来实现),这是不可预测的,甚至很难在感性和容性负载的情况下获得功率因数会有不同的值。

从上面的示例中可以清楚地看出,变压器的额定值相同(11kVA) 但输出功率不同(11kW 和 6.6kW),这是由于连接不同类型的负载后功率因数值不同,这对于变压器制造商来说是不可预测的两种情况下的损失相同。

因此,这些是变压器额定值以 kVA 而不是 kW 为单位的确切原因。

 
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