电工技术三相交流电路、变压器—11详解.ppt

作业 6.3.3 6.4.2 6.4.3 6.5.2 6.5.3 第8章 机电能量转换原理 8.2 磁路及其分析方法 8.5 机电能量转换原理 8.1 电与磁 8.3 交流铁心线圈电路 8.4 变压器 8.4 变压器 变压器是一种常见的电气设备，作为电能转换器，在电力系统和电子线路中应用广泛。 变电压：电力系统 变阻抗：电子线路中的阻抗匹配 变电流：电流互感器 变压器的主要作用有： 在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos? 及负载功率因数cos? 一定时： 电能损耗小 节省金属材料（经济） U ? I ?P = I2 Rl I ? S 为何要用变压器来升降电压？ 在输电过程中，电压必须进行调整。 1.变压器的分类：可按其用途、结构、相数、等来分类 电压互感器 电流互感器 按用途分 电力变压器 (输电、配电用) 仪用变压器 整流变压器 按相数分 三相变压器 单相变压器 按制造方式 壳式 心式 变压器符号 8.4.1 变压器的类型和主要结构 隔离变压器 大功率变压器 单相变压器 三相干式变压器 常见变压器： 油浸式变压器 2.变压器的主要结构 变压器的磁路 绕组： 一次绕组 二次绕组 单相变压器 + – + – 由高导磁硅钢片叠成 厚0.35mm 或 0.5mm 铁心 变压器的电路 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 变压器核心组件 单相变压器 + – + – 一次 绕组 N1 二次 绕组 N2 铁心 电能 磁场能 电能 (v1、i1) (变化的磁场 电磁感应定律) ( v2、i2) 变压器通过线圈绕组和闭合铁芯，利用互感磁耦合实现： 8.4.2 变压器的基本工作原理 1. 空载运行情况 一次侧接交流电源，二次侧开路，无负载。 + – + – – + + – + – ??1 ? i0 ( i0N1) ? ??1 空载时，铁心中主磁通?是由一次绕组磁通势产生的。 8.4.3 变压器的运行分析 主磁通 漏磁通 主磁通在一次、二次侧绕组中产生感应电动势。 2 负载运行情况 一次侧接交流电源，二次侧接负载。 ? ??1 i1 ( i1N1) i2 ( i2N2) ??2 有载时，铁心中主磁通?是由一次、二次绕组磁通势共同产生的合成磁通。 + – + – + – ??1 ? i1 ??2 i2 – + e?2 – + v2 ??Z ? – + e2 有效值: 同 理： 主磁通按正弦规律变化，设为　　　　　　 则 (1) 一次、二次侧主磁通感应电动势 根据KVL： 变压器一次侧等效电路如图 由于电阻 R1 和感抗 X1 (或漏磁通)较小,其两端的电压也较小,与电动势 E1比较可忽略不计，则 – – – + + + (2) 一次、二次侧电压 式中： R1 为一次侧绕组的电阻; X1=?L?1 为一次侧绕组的感抗(漏磁感抗，由漏磁产生)。 对二次侧，根据KVL： 式中: R2 为二次绕组的电阻; X2=?L?2 为二次绕组的感抗； V2为二次绕组的端电压。 + – + – + – ? i1 i2 – + e?2 – + v2 – + e2 若一、二次侧的绕组电阻很小，漏电感也很小，则： 一、二次侧的电压之比等于匝数之比。 电压变换： （3）电流变换 (一次、二次侧电流关系) 空、负载运行时： 铁心中主磁通的最大值?m在变压器空载和有载时近似保持不变（磁通不变原理）。即有 若电源侧V1、 f 不变，则主磁通 ?m 基本不变。 空载： 有载： + – + – + – ? i1 i2 – + e?2 – + v2 ??Z ? – + e2 一般情况下：变压器的空载电流 i0 很小，它的有效值是负载情况下的10%以内，通常可以忽略。 或 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。 或： 磁势平衡式： 空载磁势 有载磁势 （4）变压器的阻抗变换 由图可知： 结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的 K2 倍。 + – + – + – 作业 8.2.2 8.3.3 8.4.3 * 第6章 三相电路 6.1 三相电压 6.2 负载星形联结的三相电路 6.3 负载三角形联结的三相电路 6.4 三相功率 单相电源：只产生一个正弦交变电动势，由两根导线与负载相连。 电力系统的电源： 三相电源：产生三个相同频率、相同幅值、相位依次相差1200的正弦交变电动势，由三相（四线）输电线与三相负载相连。 三相电路优势：发电效率高、输电省线材、配电方便接入、用电设备结构简单。 双回220kV线路 避雷线