电工与电子技术基础苑尚尊 第10章 磁路与变压器新.PPT

第10章 磁路与铁心线圈电路 第10章 磁路与铁心线圈电路 本章要求： 10.1 磁场的基本物理量 10.1.2 磁通 10.1.4 磁导率 10.1.5 物质的磁性 1. 非磁性物质 2. 磁性物质 10.2 磁性材料的磁性能 10.3 磁路及其基本定律 10.4 交流铁心线圈电路 10.5 变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 10.5.2 变压器的工作原理 1. 电磁关系 (1) 空载运行情况 1. 电磁关系 (2) 带负载运行情况 2. 电压变换（设加正弦交流电压） 三相电压的变换 （1）三相变压器Y/Y0联结 （2）三相变压器Y0/?联结 3. 电流变换 4. 阻抗变换 1） 变压器的型号 5.变压器的铭牌和技术数据 2） 额定值 2) 额定值 10.5.3 变压器的外特性与效率 2. 变压器的效率(?) 10.5.4 变压器绕组的极性 10.5.5 特殊变压器 1.自耦变压器 2.电压互感器 3.电流互感器 10.6 电磁铁 1. 变压器的外特性 当一次侧电压 U1和负载功率因数 cos?2保持不变时，二次侧输出电压 U2和输出电流 I2的关系，U2 = f (I2)。 U20：一次侧加额定电压、二次侧开路时，二次侧的输出电压。 一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，U2 变化不大），电压变化率约在5%左右。 电压变化率： cos?2 =0.8 (感性） U2 I2 U20 I2N cos?2 =1 O 为减少涡流损耗，铁心一般由导磁钢片叠成。 ? 变压器的损耗包括两部分： 铜损 (?PCu) ：绕组导线电阻的损耗。 涡流损耗：交变磁通在铁心中产生的感 应电流(涡流)造成的损耗。 磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造 成的损耗。 铁损(?PFe )： 变压器的效率为 一般 ?? 95% ,负载为额定负载的(50~75)%时，?最大。 输出功率 输入功率 例３: 有一带电阻负载的三相变压器，其额定数据如下：SN=100kVA, U1N=6000V, f=50Hz。 U2N= U20=400V , 绕组连接成?／?０。由试验测得: ? PFe =600 W，额定负载时的 ? PCu =2400W 。 试求 (1) 变压器的额定电流； (2) 满载和半载时的效率。 解: (1) 定电流 (２) 满载和半载时的效率 当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入(或流出）端称为同极性端。 ? ? A X a x ? A X a x 1. 同极性端 ( 同名端 ) 或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。 同极性端用“?”表示。 增加 + – + + + – – – 同极性端和绕组的绕向有关。 ? 联接 2－3 变压器原一次侧有两个额定电压为 110V 的绕组： 2. 线圈的接法 ? ? 1 3 2 4 ? ? 1 3 2 4 联接 1－3， 2 －4 当电源电压为220V时： + – + – 电源电压为110V时： 问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组 （N），行不行？ 答：不行（两绕组必须并接） 一次侧有两个相同绕组的电源变压器(220/110)，使用中应注意的问题： ? ? 1 3 2 4 若两种接法铁心中的磁通相等，则： + – 问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？ 结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端 再通电。 答：有可能烧毁变压器 两个线圈中的磁通抵消 原因： 电流 很大 烧毁变压器 感应电势 ? ? 1 3 2 4 ? ?’ + – 方法一：交流法 把两个线圈的任意两端 (X - x)连接, 然后在 AX 上加一低电压 uAX 。 测量： 若 说明 A 与 x 或 X 与 a 是同极性端. 若 说明 A 与 a 或 X 与 x 为同极性端。 结论： V a A X x V 3. 同极性端的测定方法 + – 方法二：直流法 设S闭合时? 增加。 感应电动势的方向，阻止? 的增加。 如果当 S 闭合时，电流表正偏，则 A-a 为同极性端; 结论： X x 电流表 + _ A a + – S 如果当