銅損
能量的耗损
銅損(Copper loss)是指變壓器繞線或是其他電子設備上,因導線流過電流產生的熱。銅損和鐵損一様,都是能量的耗損。不論導線的材質是銅或是其他金屬(例如鋁),導線上的損失都稱為銅損。變壓器的「负载损耗」和銅損有關,但不完全相同,因為未加載的變壓器仍然有銅損。
簡介编辑
銅損即為電阻的發熱,因此也稱為I2R損失。根據焦耳定律,每秒消耗的能量(或是功),和流過電流的平方成正比,和導線電阻成正比[1]。
其中
計算所得的銅損單位為瓦特。
焦耳加熱的性能係數(COP)為1.0,意思是每消耗一瓦特的電能,會轉換一瓦特的熱能,焦耳加熱消耗的能量為
其中t是電流持續的時間,單位是秒
若是高頻的電流,銅損會受到邻近效应及集膚效應影響,無法用上述簡單的方式計算。若是低頻的應用,若要降低銅損,可以將導體的截面積加大,並且使用低電阻率的金屬作導體。
變頻器的銅損會隨電流而變化,因此也稱為變動損耗,大致等於二次側繞組短路量測到的短路損耗[1]。
鉸合漆包線是一種特別設計的導線,會強迫電流平均分佈,因此可以降低銅損。
降低銅損编辑
工業用的电动机定子有繞線,因此也有銅損的問題,若定子銅損降低,可以提昇馬達的效率,方法包括增加導線的截面積、改善繞線技術,或是使用高電導率的金屬作繞線。感应电动机的轉子中有導體,因此除了定子銅損外,還有轉子銅損,而馬達的諧波電流會產生額外的定子銅損及轉子銅損[2]。
在電力傳輸時,會將電壓提高,使電流降低,也會降低銅損[3]。
相關條目编辑
- 鐵損
- 高效率馬達用的銅
參考資料编辑
- ^ 1.0 1.1 电机与电气控制. 清华大学出版社有限公司. 2004: 79–. ISBN 978-7-81082-232-9.
- ^ 电动机控制. 清华大学出版社有限公司. 2003: 85–. ISBN 978-7-302-07117-4.
- ^ "Why is electricity transmitted at high voltages? - Electrical Classroom" (页面存档备份,存于互联网档案馆) /
外部連結编辑
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