电抗器损耗计算

关于电抗器效率曲线

要准确计算电抗器在不同容量时的效率，并绘制出效率曲线是比较困难的。当容量改变时,在损耗计算方法上，与变压器有所不同，因为变压器无论输出容量怎样变化，其输入电压不会改变，即铁心损耗基本无变化，只需利用P=I2*R

计算相应的线损即可；而电抗器容量变化时，输入电压与电流会同时变化，在损耗计算上既要计算铁心在不同磁密（B值）时损耗，还要计算线损。

由于铁心电抗器电流I与电压U不完全程线性，使得它们之间的关系不容易确定。即，当电流降为（1/2）I时，电压不一定是（1/2）U。各种不同的铁心电抗器，其电流与电压的关系均不相同，通常是用实验的方法来确定某个电抗器的

线性度。在效率计算上，无法确定不同电流时的电压值，就无法计算此时的铁芯工作磁密B值，所以也就不能确定此时的铁芯损耗。

1.在工程计算上，通常是用一些假定的方法来粗略计算的。

1).铁心损耗的计算方法：假设铁损与磁密程二次函数关系变化；

2).电抗器线性度：假设电流I与电压U程线性度变化，即，为一条直线。

通过这两点假设后，便可以进行工程计算了。

现以一个三相电抗器为例计算当容量发生变化时其效率变化情况：

技术数据：L=0.318mH，I=151A，U=15.1V，R=3.5mΩ，G铁=38kg，B=0.54T

铁损1.5T/50Hz=2.5W/kg，

总容量:P=U*I*3相=151A*15.1V*3=6840.3W

铁心单位损耗:P单位=2.5W/kg/1.5T2*0.54T2=0.324W/kg

铁心损耗:P铁=P单位*G铁=0.324W/kg*38kg=12.312W

线损:P线=I2*R*3相=151A2*3.5mΩ*3/1000=239.41W

总损耗:P总损=P铁+P线=12.312W+239.41W=251.72W

效率:η=1-(P总损/P)=1-(251.72W/6840.3W)=96.32%

当电流降为1/2I,即容量降为1/4P时,计算如下:

技术数据：L=0.318mH，I=75.5A，U=7.55V，R=3.5mΩ，G铁=38kg，B=0.27T

铁损1.5T/50Hz=2.5W/kg，

总容量:P=U*I*3相=75.5A*7.55V*3=1710.075W

铁心单位损耗:P单位=2.5W/kg/1.5T2*0.27T2=0.081W/kg

铁心损耗:P铁=P单位*G铁=0.081W/kg*38kg= 3.078W

线损:P线=I2*R*3相=75.5A2*3.5mΩ*3/1000=59.85W

总损耗:P总损=P铁+P线=3.078W+59.85W=62.93W

效率:η=1-(P总损/P)=1-(62.93W/1710.08W)=96.32%

可以看到,通过以上2点假设后,当容量变化时(降为1/4),效率还是一样的,因为容量变小后,损耗也变小了,它们变化的比例是一样的.

附图:真实曲线与假设曲线的对比(参考)

2.关于误差

由于是通过一定假设得出的结论,所以实际情况会有所差异的,一般是通过实验的方法来确定.