三 、变压器的功率和效率

1.变压器的功率

应用已学的知识，可得变压器一次绕组的输入功率为

P₁=U₁I₁cosφ₁

式中 U₁——一次电压，单位为V；

I₁——一次电流，单位为A；

φ₁——一次电压与一次电流的相位差，单位为rad；

P₁——电源输入变压器一次绕组的功率，单位为W。

变压器二次绕组的输出功率（负载获得的功率）为

P₂=U₂I₂cosφ₂

式中 U₂——二次电压，单位为V；

I₂——二次电流，单位为A；

φ₂——二次电压与二次电流的相位差，单位为rad；

P₂——变压器二次绕组的输出功率，即负载获得的功率，单位为W。

变压器工作时，必然有功率损失。功率损失有铜损和铁损两部分。铜损是电流在一次绕组、二次绕组电阻上损耗的功率。负载变化时，一次电流、二次电流要相应地变化，铜损也随之变化。铁损是交变的主磁通在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗。变压器工作时，主磁通基本不变，因此铁损基本是不变的。铁损决定于变压器的额定电压，并与频率有关。铜损和铁损可以通过计算求出或用实验方法测量。

可见，输入功率与输出功率之差就是变压器所损耗的功率。变压器损耗的功率包括铜损和铁损两部分，即

ΔP=P_Cu+P_Fe=P₁-P₂

2.变压器的效率

同机械效率的意义相同，变压器的效率是其输出功率P₂与输入功率P₁的比值，一般记作百分数，用字母η表示为

由于变压器的铜损和铁损都很小，所以它的效率很高，大容量变压器的效率可达98%～99%，小容量变压器的效率为70%～80%。

【例7-3】某一变压器的二次电压U₂=20V，在接有电阻性负载时，测得二次电流为I₂=5.5A，变压器的输入功率为135W，试求变压器的效率及损耗的功率。

解：二次绕组负载获得的功率为

P₂=U₂I₂cosφ₂=20×5.5×1W=110W

变压器的效率为

变压器损耗的功率为

ΔP=P₁-P₂=（135-110）W=25W