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第6章 磁路与铁心线圈电路 第6章 磁路与铁心线圈电路 本章要求： 6.1.1 磁场的基本物理量 2. 磁通 4. 磁导率 4.磁导率 6.1.2 磁性材料的磁性能 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 6.3.2 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 6.3.3 变压器的外特性与效率 2.变压器的效率(?) 6.3.4 变压器绕组的极性 6.3.4 特殊变压器 1.自耦变压器 2.电压互感器 3.电流互感器 6.4 电磁铁 S J L 1000/10 变压器额定容量(KVA) 铝线圈 冷却方式 J:油浸自冷式 F:风冷式 相数 S:三相 D:单相 高压绕组的额定电压(KV) 额定电压 U1N、U2N 变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧绕组允许的电压值 单相：U1N ，一次侧电压， U2N，二次侧空载时的电压 三相：U1N、U2N，一次、二次侧的线电压 额定电流 I1N、I2N 变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的电流值。 单相：一次、二次侧绕组允许的电流值 三相：一次、二次侧绕组线电流 额定容量 SN 传送功率的最大能力。 单相： 三相： 容量 SN ? 输出功率 P2 一次侧输入功率 P1 ? 输出功率 P2 注意：变压器几个功率的关系(单相) 效率 容量： 一次侧输入功率： 输出功率： 变压器运行时的功率取决于负载的性质 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 变压器的损耗包括两部分： 铜损 (?PCu) ：绕组导线电阻的损耗。与负载大小（正比于电流平方）有关。 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 磁滞损耗： 涡流损耗 它与铁心内磁感应强度的最大值Bm的平方成正比。与负载大小无关。 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) 额定电流 (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 联接 1－3， 2 －4 当电源电压为220V时： + – + – 电源电压为110V时： 1 3 2 4 ? ? 1 3 2 4 ? ? 问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组 （N），行不行？ 答：不行（两绕组必须并联） 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