变压器的基本原理研讨.ppt

变压器中各电磁量正方向的规定 U1的正方向：通常将U1的正方向规定为由绕组的始端A指向绕组末端X，当A点电位高于X点时，瞬时值u为正，否则为负。 I1的正方向：把变压器的原绕组看成电源的负载，I1的正方向应当与U1的正方向一致，即“正电压产生正电流”。 磁通的正方向：与电流I1的正方向符合右手螺旋定则。 E1的正方向：E1的正方向与I1的正方向相同。 E2的正方向：由于变压器原副边的电势是由同一个磁通产生的，所以根据右手螺旋定则可以确定E2的方向。 I2的正方向：把变压器的副边看作负载的电源，按照“正电势产生正电流”的原则，I2的正方向与E2的应该保持一致。 U2的正方向：U2是电流I2流过负载所产生的，所以U2的正方向与I2的正方向相同。 总之：在电压产生电流和电流产生电压降的关系上，电流与电压的正方向一致，电压降与电流的正方向相同；在电流产生磁通的关系上，遵循右手螺旋定则，在交变磁通产生感应电动势的关系上，电势的正方向与产生它的电流保持一致。 二、 励磁电流 我们知道，建立磁场时只需要从电源送入无功功率，因此用来产生主磁通 的电流与主磁通 同相位，而落后于电源电压 的相位为90°，称之为磁化电流，用 表示，在变压器中，也称之为励磁电流的无功分量。 磁滞和涡流损耗的结果都消耗了有功功率而在铁心中转化为热，对变压器是不利的，所以变压器铁心材料应该选取磁滞回线瘦窄的软磁材料(回线胖宽的铁磁材料称为硬磁材料)，并且要用片间彼此绝缘的硅钢片叠成，这样可以尽量减少 的数值。 实际的原绕组具有电阻r1，励磁电流通过时，在原绕组上产生电压降 。 4.3.3 负载时副边电压、电流的关系 副绕组磁通 磁势还产生只环链副绕组本身而不环链原绕组的副边漏磁通 . 根据电路的基尔霍夫电压定律，参见图中副边各电量的规定正方向，写出副边回路电压方程式为 4.5 变压器参数的测定 要用变压器的等值电路分析和计算变压器稳态对称运行情况，就先要知道变压器的参数。这些参数的大小直接影响着变压器的运行性能，而变压器的参数是由变压器使用的材料、结构形状及几何尺寸决定的。要确定这些参数，一种方法是在设计变压器时，根据材料及结构尺寸计算出来；另一种方法是对现有变压器用试验方法测出其参数。本节仅介绍测定变压器参数的具体试验方法。 4.7 变压器的联结组别 变压器能够变电压、变电流、变阻抗，前面已经讨论过了，现在来讨论变压器的另一个作用——变相位。对于某些负载，如可控硅整流电路，为了保证触发脉冲的同步，不仅要求知道变压器的变比，也要知道变压器原、副边电压相位的变化，也就是要知道变压器绕组的联结组别。此外，两台以上的电力变压器并联运行时其联结组别必须相同。联结组别在铭牌上标注。 4.7.1 单相变压器绕组的标志方式 下图a中画出了套在同一铁心上的两个绕组，它们的出线端分别为１、２及３、４。当磁通瞬时值在图示箭头方向上增加时，根据楞次定律两绕组中感应电动势的瞬时实际方向是从２指向１，从４指向３，可见１和３为同极性端，２和４为同极性端，可以在１和３两端打上“·”做标记。同极性端也叫同名端。图4-33b中的两个绕组，由于绕向不同，１和４为同极性端。 4.7.2 三相变压器的联结组别 1、三相变压器绕组的联结 明确了三相变压器中，一相高、低压绕组相电势的相位关系，也即表示了其中的电压关系。在此基础上，就可以决定高、低压绕组线电势的关系，也就是解决三相变压器联接组标号问题。 为简单起见，不画三相变压器的实际线路图，而画成变压器线路的示意图。在三相变压器绕组联接中，主要采用三角形和星形联接。 星形联接(Ｙ形) 以高压边为例，将末端Ｘ、Ｙ、Ｚ联在一起，把首端Ａ、Ｂ、Ｃ引出，便是星形联接，用 Ｙ表示。如果把Ｘ、Ｙ、Ｚ联在一起为中点，把中点引出，表示为 “0”，这时的接法，为三相四线制。 2．三相变压器的联接组别 由于三相变压器的高、低压绕组有不同的联接方 式，使得原、副边线电势具有不同的相位差。但是不论联结方式如何配合，得到同一相原、副边线电势相位差总是30度的整数倍。而时钟上相邻两个钟点的夹角也是，因此三相变压器的联接组别也可以用时钟表示法。将原边线电势看成长针，永远指向“0”点(或“12”点)；副边线电势看成短针，指向哪个钟点，就把这个钟点作为联接组别的标号。例如Y，d5中的5表示联接组的标号，该三相变压器的原绕组为星形接法，副绕组为三角形接法，副边线电势滞后于原边线电势150度。 下面以几个实