跳至主要內容

尋找下一個工具

電機與工程計算機

變壓器效率計算機 — 負載、鐵損與銅損

依據額定 kVA、功率因數、鐵損與滿載銅損,計算變壓器在部分負載下的效率,並提供最高效率負載點與 25–100% 情境比較。

即時計算顯示計算過程

可編輯的即時計算機

修改任一輸入值,結果會立即更新

沒有隱藏假設。輸入值、單位與計算過程都會顯示,方便您逐步核對。

計算結果

96.67% 效率

輸出功率:67.5 kW

負載率 75% 時的銅損:1.125 kW

鐵損:1.2 kW

總損耗:2.325 kW

輸入功率:69.825 kW

計算所得最高效率點:額定負載的 77.46%(在所輸入功率因數下為 69.71 kW),η ≈ 96.672%。

情境比較——負載 25%:效率 94.439%,損耗 1.325 kW|負載 50%:效率 96.36%,損耗 1.7 kW|負載 75%:效率 96.67%,損耗 2.325 kW|負載 100%:效率 96.567%,損耗 3.2 kW

模型範圍:鐵損/空載損耗視為在額定電壓與頻率下為定值,負載損耗則與電流平方成正比。工程決策請以測試證書或製造商提供的損耗數據為準。

顯示計算過程
  1. 1. 負載率 x = 75 ÷ 100 = 0.75。
  2. 2. 輸出 = 100 kVA × 0.75 × PF 0.9 = 67.5 kW。
  3. 3. 銅損 = 2 kW × 0.75² = 1.125 kW。
  4. 4. η = 67.5 ÷ (67.5 + 1.2 + 1.125) × 100 = 96.6702%.
  5. 5. xₘₐₓ = √(1,200 ÷ 2,000) = 0.7746 (77.46%).
更多操作

分享連結會還原相同輸入。除非清除網站資料,否則最近計算與已儲存計算會保留在此瀏覽器。

計算過程,無隱藏假設

依據損失數據計算變壓器運轉效率,而非假設銘牌效率。結果會將固定鐵損與隨負載變化的銅損分開,顯示理論最高效率的損失相等點,並比較常見的負載情境。

如何使用此計算器

1

請輸入變壓器的額定視在功率 (kVA)。

2

請以額定 kVA 的百分比輸入目前負載,並輸入負載功率因數。

3

請依據可靠的測試或製造商數據,輸入無載/鐵損與滿載銅損/負載損失。

4

查看運轉效率、輸出、輸入及各項分離後的損失。

5

請將計算出的最高效率負載與銘牌範圍比較;若理論值超過 100%,並不代表建議使變壓器過載運轉。

常見使用情境

  • •檢查在實測負載點的預期效率。
  • •使用相同損失數據,比較 25%、50%、75% 與 100% 負載。
  • •找出模型中銅損等於鐵損時的負載率。
  • •說明為何輕載的配電變壓器仍會消耗可觀的無載電能。

範例:100 kVA 變壓器於 75% 負載

100 kVA、75% 負載、PF 0.9,鐵損 1.2 kW,滿載銅損 2.0 kW:輸出 = 67.5 kW,銅損 = 1.125 kW,總損失 = 2.325 kW,效率 ≈ 96.67%。損失相等點為 √(1200/2000) ≈ 77.46% 負載。

結果未假設的條件

  • •此穩態模型假設鐵損/無載損失在額定電壓與頻率下為固定值,且滿載銅損/負載損失依負載電流平方比例縮放。
  • •請使用製造商或測試證書的損失數據。請勿以此規劃計算推斷設備合規、保證效率或溫升。
  • •諧波、繞組溫度、雜散負載損失行為、電壓/頻率變動、分接頭位置與冷卻狀態都可能改變實際損失。
  • •當鐵損超過滿載銅損時,計算出的損失相等點可能超過 100% 額定負載;這僅是數學上的診斷,絕不代表允許設備過載。
  • •全日能源效率需要依時間加權的負載曲線,並且與此瞬時運轉點效率屬於不同的計算。

常見問題

部分負載下的變壓器效率如何計算?+

輸出為額定 kVA × 負載率 × 功率因數。本模型假設鐵損為固定值,而滿載銅損則乘以負載率的平方。效率等於輸出除以輸出加上上述損失。

為什麼銅損使用負載的平方?+

繞組的 I²R 損失大致與電流平方成正比。在電壓與變比固定的情況下,電流隨負載率變化,因此規劃模型採用 x² 乘以滿載銅損。

變壓器何時效率最高?+

在標準的固定鐵損與 I²R 負載損失模型中,最高效率出現在銅損等於鐵損之處,即 xmax = √(Pcore/Pcu,FL)。

最高效率是否總是低於滿載?+

不一定。若輸入的損失比例較為特殊,數學上的相等點可能高於額定負載。MAXScanner 會回報此情況,但不建議在超過銘牌額定值下運轉。

這與全日效率相同嗎?+

不相同。全日效率比較的是一個工作週期內的能量輸出與輸入,包括在通電的低載或無載時段中的鐵損。

這個工具能證明變壓器符合能效法規嗎?+

不能。是否符合規範取決於適用的標準、規定的測試方法、溫度修正與經認證的數據。本工具是工程規劃用計算機。

相關下一步

繼續計算

這些連結會進入不同的輸入、公式或專案階段,而不是本頁的關鍵字變體。

查看完整集合

變壓器 kVA 計算機 — 單相與三相負載容量選定

由電壓與電流計算單相或平衡三相系統的負載 kVA,再依指定的備用容量百分比進行加計。

開啟

變壓器匝數比計算機|電壓、電流與視在功率

依一次側與二次側匝數、一次側電壓及電流求解理想變壓器,可得匝數比、二次側電壓與電流、視在功率,並判斷為升壓或降壓型。

開啟

功率因數改善計算機 — 所需電容器 kVAR

計算將實功負載由初始功率因數提升至目標位移功率因數所需的理想電容器無效功率。

開啟

電壓不平衡計算機——三相 NEMA 方法

依 NEMA 最大偏差法,由三個線間電壓讀數計算三相電壓不平衡百分比,並提供各相診斷,可選擇與標稱電壓比較。

開啟

電流容量降額計算機 — 溫度與導體校正

對輸入的起始電流容量套用環境溫度校正與載流導體數量調整,再選擇性地與端子/設備上限及負載電流比較。

開啟

變壓器並聯負載分配計算器 — kVA 與阻抗

依兩台變壓器的額定容量與百分比阻抗,計算其並聯 kVA 負載分配,包括各台負載率,以及在任一台達到銘牌 kVA 之前的並聯組負載上限。

開啟

變壓器阻抗計算機 — %Z、歐姆、標么值與故障電流

將變壓器百分比阻抗換算為所選繞組基準下的標么值與歐姆值,並提供額定電流及僅考慮變壓器本身的端子故障電流參考。

開啟

變壓器突入電流計算器 — 額定電流與投入估算

依據 kVA、電壓、相數及已記錄的突入倍數,估算變壓器額定電流、激磁突入電流及等效投入 kVA。

開啟

此計算器集合中的更多工具

瀏覽同一主題中的相關計算器,讓相關頁面彼此補充,而不是成為孤立網址。

免費發佈者小工具

把此計算器放到你的網站上

不必重新實作計算邏輯,即可向讀者提供即時計算器。一鍵複製響應式嵌入程式碼,或在發佈前調整寬度、高度、邊框與圓角。可見的 MAXScanner 品牌出處會保留。

預覽

計算器嵌入 HTML

將此程式碼貼到你的頁面。聚焦程式碼欄即可手動選取。

讓結果與實際工作保持關聯

MAXScanner 會把公式和假設保留在結果旁,方便你在將數字用於圖面、估算、規範、工作表或文件前核對。如果供應商、製造商、圖面或適用標準規定了要求,應以該來源為準。