铜损耗

概念定义

铜损耗（copper loss）是电力学科中的基础术语，指发电机绕组因电流作用而产生的电能损耗。该术语于2020年作为电力名词公布。铜损耗与绕组导线的电阻及电流作用有关，是电枢运行损耗的组成部分。

在电枢运行过程中，损耗不只发生于绕组。绕组电阻造成的是铜损耗，铁芯中还会产生涡流损耗和磁滞损耗。三者的发生部位和形成原因不同：铜损耗对应绕组，涡流损耗与磁滞损耗则对应铁芯。对这些损耗进行区分，有助于明确电能损耗来自导电绕组还是铁芯。

工作原理

电流流经发电机的定子绕组和转子绕组时，绕组导线具有电阻，因此会产生基本铜损耗。这里的“铜”用于指代绕组导体相关的电阻损耗，其核心是电流通过绕组时产生电能损失。

除导线电阻直接造成的损耗外，绕组中的电流作用还可能带来额外损耗。趋肤效应和邻近效应会形成附加铜损耗；定子绕组各股线之间出现循环电流时，也会产生杂散铜损耗。因此，铜损耗并非只包含单一的绕组电阻损耗，还包括由绕组内部电流效应及股线间循环电流引起的附加部分。

技术构成

铜损耗可分为基本铜损耗和附加铜损耗。两类损耗都发生在绕组系统中，但对应的形成因素不同。

• 基本铜损耗：电流流经定子、转子绕组时，由导线电阻产生的损耗。这一部分直接对应绕组的导电过程。
• 附加铜损耗：包括趋肤效应、邻近效应造成的额外损耗，以及定子绕组股线间循环电流形成的杂散铜损耗。

这种分类把绕组电阻引起的基础损耗，与其他电流效应造成的额外损耗分开。基本铜损耗说明导线电阻本身带来的影响，附加铜损耗则涵盖绕组中更复杂的电流作用。

应用场景

铜损耗概念主要用于描述发电机定子、转子绕组运行时的电能损耗，并用于分析电枢运行损耗的构成。在损耗分类中，它可与铁芯中的涡流损耗和磁滞损耗分别识别，避免把绕组损耗与铁芯损耗混为一类。

进一步区分基本铜损耗和附加铜损耗，可以对应不同的损耗来源：前者指向电流通过绕组导线电阻时产生的损耗，后者指向趋肤效应、邻近效应以及定子绕组股线间循环电流带来的额外损耗。这套分类适用于发电机绕组及电枢运行损耗的技术描述。