第1章电能与电路.ppt

第1章 电能与电路 1.1.2 电能的应用 1.1.3 常用家用电源 1.2 电路的组成与作用 1.2 电路的组成与作用 1.2 电路的组成与作用 电能质量指标 1.4 变压器 1.4 变压器 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 1.4.2 变压器的工作原理 （2） S9 型配电变压器（10 kV） 1.4.1 变压器分类 ?S9?系列(10KV)变压器,为三相双绕组,油浸自冷式,容量从10KV?至1600KV,采用无磁励调压方式。 （3） 干式变压器 简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。 冷却方式分为自然空气冷却（AN）和强迫空气冷却（AF）。 1.4.1 变压器分类 （4） 自耦变压器 自耦变压器原副边有直接电的联系，它的低压线圈就是高压线圈的一部分。 1.4.1 变压器分类 （5） 隔离变压器 隔离变压器是指输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器。 1.4.1 变压器分类 （6） 电压互感器 U1 ~ V U1 U2 U1 U2 = N1 N2 = ku ● 国产互感器： U2N = 100 V ● 使用注意： ①二次绕组禁止短路； ②二次绕组与铁心必须接地。 空载运行的降压变压器。 电压互感器 1.4.1 变压器分类 （7） 电流互感器 ● N1很小； ● 短路运行的升压变压器。 I1 I2 = N2 N1 = ki ● 国产互感器： I2N = 5 A ● 使用注意： ① 二次绕组禁止开路； 开路时：I2 = 0，I1 不变 →Φ↑ ↑ → E2↑ ↑ ② 一次绕组工作电压较高时， 二次绕组与铁心必须接地。 ~ A i2 i1 1.4.1 变压器分类 变压器的工作原理 单相变压器 铁芯 原边 绕组 副边 绕组 结构： 变压器符号： 工作过程： 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K为变比 初、次级电动势 有效值为: 原、副边电压关系（变电压）： 原、副边电流关系（变电流）： 结论：原、副边电流与匝数成反比 原、副边阻抗关系（变阻抗）： 从原边等效： 结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。 阻抗变换应用 Rs RL 信号源 设： 信号电压的有效值: U1= 50V; 信号内阻： Rs=100 ? ; 负载为扬声器，其等 效电阻：RL=8?。 求：负载上得到的功率 解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功率为： ？？？扬声器上如何得到最大输出功率 Rs （2）将负载通过变压器接到信号源上。 输出功率为： 设变比 则： 结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。 例1:一只电阻为 8Ω的扬声器（喇叭），需要 把电阻提高到 800Ω才可以接入半导体收音机的输 出端。问：应该利用电压比为多大的变压器才能 实现这一阻抗匹配。 解： ∵ k = 10 ∴ 800 = k2×8 R = k2 RL 例2:已知一变压器 N1=800，N2＝200，U1=220，I2=8A负载为纯电阻，忽略变压器的漏磁和损耗，求变压器的二次电压U2 ，一次电流I1和输入、输出功率。 解 变压比 二次电压 一次电流 输入功率 输出功率 (1) 额定电压 U1N / U2N 指空载电压的额定值。 即当 U1 = U1N 时, U20 = U2N 如铭牌上标注: 电压 10 000 / 230 V ※ 三相变压器是指线电压。 (2) 额定电流 I1N / I2N 指满载电流值，即长期工作所允许的最大 电流。 ※ 三相变压器是指线电流。 1.4.3 变压器的特性参数 1.4.3 变压器的特性参数 指视在功率的额定值。 ※ 单相变压器： SN = U2N I2N = U1N I1N ※ 三相变压器： (3) 额定功率（额定容量） SN (4) 额定频率 fN 一般： fN = 50Hz（工频） SN =√3 U2N I2N =√3 U1N I1N 1.4.3 变压器的特性参数 (5) 电压变化率 ΔU% (6) 变压器的损耗 式中, 二