什麼是電壓調整率?
電壓調整率(Voltage Regulation)用來描述變壓器、發電機或輸電線路在加上負載後,其端電壓變化的程度。它是無載電壓與滿載電壓之間的差值,再以滿載電壓為基準換算成百分比。數值愈低,代表供電愈穩定、愈「硬」;數值愈高,則表示負載時電壓下降明顯。這是一項通用的電機工程指標,全球各地皆適用,不受任何國家或法規限制。
如何使用本計算器
請先輸入量測或額定的無載電壓(VNL),也就是沒有電流輸出時端子上的電壓;接著輸入滿載電壓(VFL),即設備在額定負載下所量得的電壓。計算器會回傳電壓調整率百分比、絕對電壓降,並同時顯示您輸入的數值。所有數值請使用相同的電壓單位(伏特)。
公式說明
電壓調整率的計算方式如下:
$$\text{VR}\% = \frac{\text{No-Load V} - \text{Full-Load V}}{\text{Full-Load V}} \times 100\%$$
分子是由內部阻抗與負載電流所造成的電壓降,除以滿載電壓可將此電壓降標準化,再乘以 100 即換算為百分比。若結果為負值,代表加載後電壓不降反升(在領先性/電容性負載時可能發生)。
實例計算
假設某變壓器在無載時量得 240 V,滿載時量得 230 V,則 $$\text{VR}\% = \frac{240 - 230}{230} \times 100 = \frac{10}{230} \times 100 \approx 4.35\%$$。這表示輸出電壓從無載到滿載大約下降了 4.35%。
常見問題
電壓調整率多少才算好?數值愈低愈好。配電變壓器通常希望控制在幾個百分比以內;設計良好的設備一般在 5% 以下。
電壓調整率會是負值嗎?會。在領先(電容性)功率因數的負載下,滿載電壓有可能高於無載電壓,使 VR% 呈現負值。
單位會影響結果嗎?不會。只要兩個電壓使用相同單位,所得到的百分比結果與單位無關。