变压器的温升核算办法
１、导言
咱们提出工频变压器温升核算的问题，对高频变压器的温升核算也能够用来学习。工频变压器的核算办法许多人以为已趋老练没有什么可评论的，其实麻雀虽小五脏俱全，再老练的东西也需求不断创新才有生命力。关于一个单位的工程技术人员来讲温升核算问题或许并不存在，温升自身来源于实验数据，企业自身有许多实验数据，温升问题垂手可得，拿来主义就能够了，在本企业来说肯定有用，离开了本企业也带不走那么多数据。但镇定的考虑一下，任何一个企业不或许出产全系列变压器，总会有相当多的系列不在你出产的范围内，遇到一些新问题，只能用打样与实验的办法去处理，小铁心不在话下，消耗的工时与资料都不多，大铁心消耗的铁心与线材就要考虑考虑了。老企业能够用这样简略的办法去处理，只不过多花费一些时刻算了，一个新企业或规划不大的企业，遇到这些问题要用打样与实验的办法去处理，就耗时比较多了，有时候会丢失商机。进入软件年代，软件的编写者如不能把握这一问题，软件的用户将会大大削减。下面就温升的核算公式进行讨论，本文仅提出一个概括，供咱们参阅。
2 热阻法
热阻法根据温升与损耗成正比，不同磁心类型热阻不同，热阻法核算温升比较精确，因其自身由实验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心出产厂商供给。有了厂家供给的热阻数据，简略、有用何乐而不为。高频变压器可选用这一办法。而铁心片供货商不能供给热阻这一类数据，因而低频变压器规划者很难选用。热阻法的详细核算公式如下：
式中，
温升ΔT（℃）
变压器热阻Rth（℃/w）
变压器铜损PW（w）
变压器铁损PC（w）
3 热容量法
源于前期的灌封变压器，因为开放式变压器的呈现这种核算办法已被人忘记，能够说是在考古中发现。这种核算办法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量悉数靠变压器的铁心、导线、绝缘资料消耗掉。这样引出一个热容量（比热）的概念，就能够使用古人留给咱们的比热的实验数据，精确的核算出变压器的温升来。不是一切的变压器都能够使用这一核算公式，唯一只要带塑料外壳的适配器可选用这一办法，这种核算办法精确度犹如瓮中捉鳖万无一失。若适配器开有百叶窗，那就有一部份热量经过对流发出出去，如不存在逼迫对流，百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。上一代的变压器规划工作者对这一核算办法很熟悉，现在的变压器规划工作者根据此头绪，进行考古也会有收成。热容量法的核算方式如下：
式中，温升ΔT（℃）
变压器质量Gt（g）
变压器铜损PW（w）
变压器铁损PC（w）
T—加热时刻常数（s）
At—变压器散热面积（cm2）
Ct——变压器比热（w·s/℃·g）
CC——铁心比热（w·s/℃·g）
GC——铁心质量（g）
cw——导线比热（w·s/℃·g）
Gw——导线质量（g）
cis——绝缘资料比热（w·s/℃·g）
Gis——绝缘资料质量（g）
Gt——变压器质量（g）
4 散热面积法
散热面积法根据热量悉数由变压器外表积发出出去，这种算法有三种类型：
4.1 统算法
不论变压器的铁损铜损通通加起来，让他从变压器外表积发出出去，环型变压器常选用这一方式。有两种公式：
1）第一种方式
α——变压器散热系数（w/cm2·℃）
At——变压器散热外表积cm2
2）第二种方式
4.2 热交换法
热交换法的理论以为若铁心的温度与线圈的温度不同，为到达温度平衡铁心与线圈之间必需进行热交换，热交换有三种方式，一是铁心温度高线圈温度低，铁心向线圈传热，二是铁心温度低线圈温度高，线圈向铁心传热，三是铁心温度与线圈温度持平，互不传热，这样核算办法与统算法类似，只不过他要先核算出铁心与线圈的温度后才干下结论，统算法是不论三七二十一，铁心与线圈温度是多少只要一种算法，
1）核算线圈与铁心初始温升比
2）核算线圈与铁心间热平衡系数k
3）核算修正前温升Δτw0
Aw——线圈散热面积(cm2)
铁心散热面积AC与线圈散热面积AW之比
αw0——线圈散热系数（w/cm2·℃）
散热面积的核算也有三种，第一种以为变压器底部的面积是不能散热的，是将变压器底部外表积不计入变压器的散热面积，第二种是以为变压器底部虽不能散热，但底部是安装在金属底板也会散热，因次将底部的面积核算进去，第三种是变压器外表不规则时为了核算便利要用等效散热面积去替代，例如环型变压器，选用直径等于变压器外径，高度等于变压器高度的一个圆柱体的外表积来替代变压器的散热面积，这三种核算办法的散热面积是不同的，所引起的差错要折算到散热系数中，这样才干使核算出的温升根本相同。
散热系数也有两种。一种以为散热系数是常数，通常是0.8×10－3(w/cm2·℃) 另一种以为散热系数是一条曲线，铁心标准越小散热系数越大，跟着铁心标准的增大散热系数趋向陡峭，散热系数约在1.5~0.7×10－3 (w/cm2·℃) 之间。
4.3 铁心选用热容量法线圈选用散热系数法
有些环型变压器铁心比较大，铁损较小，铁损发生的热量很小，用热容量法核算出的铁心温升比线圈温升小的多，这种变压器用传统核算办法核算出的温升往往比实践温升高的多，这就需求将铜损补助一部分给铁心才干到达热平衡，用手艺去算非常费事，要重复核算，如打样，有时铁心很大（数公斤到数十公斤），糟蹋资料许多，如选用软件来核算应是垂手可得的。
5 跋文
变压器的结构形形色色，有封闭式与开放式，封闭式有塑壳上开百叶窗与不开百叶窗的差异，开放式胶心有套装式、王字、工字、子母套的差异，还有UL认证，在线圈外包一塑料套。温升的一些核算办法值得咱们讨论。例如套装式与王字型胶心，初、次级之间有没有热交换？子母套胶心，初、次级之间除有绝缘资料外还有一个空气道。用胶盖作铁心与初、次级绝缘资料的环型变压器，铁心与初级线圈。初级与次级线圈之间存在空气道，在某些状况下有空气道的与没有空气道的，温升相差不大，在另一些状况下温升会有大的差异，这些问题在温升核算是相同仍是不相同有待咱们去探究。
