變壓器的溫升計算公式

1 引言

　　工頻變壓器的計算方法很多人認為已趨成熟沒有什么可討論的，對于一個單位的工程技術人員來講溫升計算問題可能并不存在，溫升本身來源于試驗數(shù)據(jù)，企業(yè)本身有大量試驗數(shù)據(jù)，溫升問題垂手可得。下面就溫升的計算公式進行探討，本文僅提出一個輪廓，供大家參考。

　　2 熱阻法

　　熱阻法基于溫升與損耗成正比，不同磁心型號熱阻不同，熱阻法計算溫升比較準確，因其本身由試驗得來，磁心又是固定不變的，熱阻數(shù)據(jù)由大型磁心生產(chǎn)廠商提供。有了廠家提供的熱阻數(shù)據(jù)，簡單、實用何樂而不為。高頻變壓器可采用這一方法。而鐵心片供應商不能提供熱阻這一類數(shù)據(jù)，因此低頻變壓器設計者很難采用。熱阻法的具體計算公式如下:

　　式中，

　　溫升ΔT(℃)

　　變壓器熱阻Rth(℃/w)

　　變壓器銅損PW(w)

　　變壓器鐵損PC(w)

　　3 熱容量法

　　源于早期的灌封變壓器，由于開放式變壓器的出現(xiàn)這種計算方法已被人遺忘，可以說是在考古中發(fā)現(xiàn)。這種計算方法的特點是把變壓器看成是一個密封的元件，既無熱的傳導，也無熱的輻射，更無熱的對流，熱量全部靠變壓器的鐵心、導線、絕緣材料消耗掉。這樣引出一個熱容量(比熱)的概念，就可以利用古人留給我們的比熱的試驗數(shù)據(jù)，準確的計算出變壓器的溫升來。不是所有的變壓器都可以利用這一計算公式，唯獨只有帶塑料外殼的適配器可采用這一方法，這種計算方法準確度猶如甕中捉鱉十拿九穩(wěn)。

　　若適配器開有百葉窗，那就有一部份熱量通過對流散發(fā)出去，如不存在強迫對流，百葉窗對溫升的影響只在百分之三左右。上一代的變壓器設計工作者對這一計算方法很熟悉，現(xiàn)在的變壓器設計工作者根據(jù)此線索，進行考古也會有收獲。熱容量法的計算模式如下：

　　式中，溫升ΔT(℃)

　　變壓器質量Gt(g)

　　變壓器銅損PW(w)

　　變壓器鐵損PC(w)

　　T—加熱時間常數(shù)(s)

　　At—變壓器散熱面積(cm2)

　　Ct——變壓器比熱(w·s/℃·g)

　　CC——鐵心比熱(w·s/℃·g)

　　GC——鐵心質量(g)

　　cw——導線比熱(w·s/℃·g)

　　Gw——導線質量(g)

　　cis——絕緣材料比熱(w·s/℃·g)

　　Gis——絕緣材料質量(g)

　　Gt——變壓器質量(g)