交流铁心线圈的功率损耗你知道吗？专业电气学姐带你解读（二十六）

上次的学习内容是交流铁心线圈电路的特点，我们这次接着来学习交流铁心线圈电路的功率损耗。提到这个功率损耗，如果有谁是按顺序把我的序列学习分享都学了的，那么他肯定知道这节课讲的是什么了，甚至可以说这次的学习内容他已经完全掌握了。

关于铁心线圈，我想大家接触的比较多的应该是变压器和电机的铁心了，而铁心线圈的损耗，不用我多说，大家应该也是有了解一二的。那么，我们正式开始学习吧。

交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种。在这里要提醒的一点就是，有这两种损耗的前提是加以交流电压的具有铁心的线圈，没有铁心或者不是通交流电的线圈显然是没有铁损的。

1、铜损（ΔP_Cu）

在交流铁心线圈中，线圈电阻R上的功率损耗称为铜损，用ΔP_Cu表示。所谓铜损并不仅仅表示铜线的功率消耗，这代指了所有类型线圈导线的电阻损耗，包括铜导线、铝导线等。

▲图26-1

如上图26-1所示，在铁心线圈端口加以交流电压u（正负号仅表示该时刻的电压方向，非恒定不变），此时线圈中流过的电流为i，N匝线圈的总电阻为R，那么此时该铁心的铜损为ΔP_Cu=I²R，其中I是电流i的有效值。关于交流变量的瞬时值和有效值，在这里就不作详解。铜损会转化为热能，造成线圈与周围环境的温升。

在这里我顺便跟大家提一下，在变压器中，铜损又称短路损耗，也称负载损耗，它可以通过变压器的短路实验测得。对双绕组变压器来说，当以额定电流通过变压器的一个绕组，而另一个绕组短接时变压器所吸收的有功功率就是变压器的短路损耗；对于多绕组变压器，短路损耗是以指定的一对绕组为准的。

2、铁损（ΔP_Fe）

在交流铁心线圈中，处于交流磁通下的铁心内的功率损耗称为铁损，用ΔP_Fe表示。铁损又包括磁滞损耗和涡流损耗两种，这在我之前将磁性材料的磁特性的时候其实已将提到过了，就是不知大家还有没有印象。

在这里我再顺便跟大家提一下，在变压器中，铁损又称空载损耗，可以通过空载实验测得，即当用额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余的绕组均为开路时，变压器所吸收的有功功率。

（1）磁滞损耗（ΔP_h）

由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗，用ΔP_h表示。这里我带大家简单回顾一下磁滞的相关内容，这是之前学习磁性材料的磁特性时的内容，即当铁心线圈通有交变电流时，铁心将受到交变磁化，但当磁场强度H减少为零时，磁感应强度B并未回到零值，出现剩磁B_r。这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称为磁滞性。如图26-2中这种在磁场强度周期性变化时，磁性物质由于磁滞现象的闭合磁化曲线叫做磁滞回线。磁性材料在循环磁化过程中是伴随着能量的损耗的，即磁滞损耗，它是磁畴反复转向引起的能量损失。另外，可以证明，B-H磁滞回线所包围的面积正比于在一次循环磁化中的能量损耗。