【变压器计算公式简述】变压器是电力系统中重要的设备，用于改变交流电压的大小，以适应不同用电设备的需求。在实际应用中，掌握变压器的基本计算公式对于设计、维护和故障排查具有重要意义。以下是对变压器相关计算公式的总结，并通过表格形式进行清晰展示。
一、基本概念
- 变压器：利用电磁感应原理，将一种电压等级的交流电转换为另一种电压等级的交流电。
- 变比（K）：一次侧与二次侧电压之比，或匝数之比。
- 额定容量：变压器能够长期稳定运行的最大功率，单位为kVA。
- 效率：输出功率与输入功率的比值，反映变压器的能量转换能力。
二、常用计算公式总结
| 公式名称 | 公式表达式 | 说明 |
| 变比计算 | $ K = \frac{U_1}{U_2} = \frac{N_1}{N_2} $ | U₁、U₂为一次侧、二次侧电压；N₁、N₂为一次侧、二次侧绕组匝数 |
| 电压变换公式 | $ U_2 = U_1 \times \frac{N_2}{N_1} $ | 用于计算二次侧电压 |
| 电流变换公式 | $ I_2 = I_1 \times \frac{N_1}{N_2} $ | 用于计算二次侧电流 |
| 额定容量公式 | $ S = U \times I $ | S为容量，U为电压，I为电流 |
| 效率公式 | $ \eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} \times 100\% $ | P_out为输出有功功率，P_in为输入有功功率 |
| 空载损耗 | $ P_0 = P_{Fe} $ | 空载时铁损，主要由磁滞和涡流引起 |
| 负载损耗 | $ P_k = P_{Cu} $ | 负载时铜损，与负载电流平方成正比 |
三、应用示例
假设某变压器一次侧电压为400V，二次侧电压为100V，一次侧绕组为800匝，二次侧为200匝：
- 变比：$ K = \frac{400}{100} = 4 $ 或 $ \frac{800}{200} = 4 $
- 二次侧电流：若一次侧电流为5A，则二次侧电流为 $ I_2 = 5 \times \frac{800}{200} = 20A $
- 额定容量：若二次侧电压为100V，电流为20A，则容量为 $ S = 100 \times 20 = 2000 VA $
四、注意事项
- 实际变压器存在一定的能量损耗，因此效率通常小于100%。
- 在选择变压器时，应考虑负载类型（如感性、容性）、环境温度及散热条件。
- 对于三相变压器，需使用线电压和线电流进行计算，且变比需考虑接线方式（如Y/Δ）。
五、总结
变压器的计算公式虽然基础，但却是电力工程中的核心内容。正确理解并应用这些公式，有助于提高系统的运行效率和安全性。在实际工作中，还需结合具体设备参数和运行条件进行综合分析。
