电工技术6磁路与变压器课件.ppt

第七章 磁路与变压器 二、 磁场的基本物理量 2、 磁通 1、磁导率高 7-2 交流铁心线圈电路 7-3 变压器的结构和工作原理 一、变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 二、变压器的工作原理 1、 空载运行情况 2、 带负载运行情况 3、 阻抗变换作用 三、变压器的损耗和效率? 7-5常用变压器和电磁铁 一、自耦变压器和调压器 三、三相电力的变压 （1）三相变压器Y/Y0联结 （2）三相变压器Y0/?联结 2、电流互感器 五、电磁铁 根据KVL： 变压器一次侧等效电路如图 由于电阻 R1 和感抗 Xσ1 (或漏磁通)较小,其两端的电压也较小,与主磁电动势 E1比较可忽略不计，则 – – – + + + (1) 一次、二次侧电压 式中 R1 为一次侧绕组的电阻; 有效值: 同 理： 主磁通按正弦规律变化，设为　　　　　　 则 (2) 一次、二次侧主磁通感应电动势 （匝比） K为变比 对二次侧，根据KVL： 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 式中 R2 为二次绕组的电阻; 变压器空载时: + – u2 + – + – + – ? i1 i2 + – e2 + – e?2 式中U20为变压器空载电压。 故有 一次侧接交流电源，二次侧接负载。 + – + – + – ??1 ? ? i1 ( i1N1) i1 i2 ( i2N2) 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。 ??2 i2 + – e2 + – e?2 + – u2 ??Z ? Φσ2 Φσ1 有载运行 可见，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。即有 不论变压器空载还是有载，一次绕组上的阻抗压降均可忽略，故有 由上式，若U1、 f 不变，则 ?m 基本不变，近于常数。 空载： 有载： + – |Z | + – + – + – 一般情况下： I0 ? (2~3)%I1很小可忽略。 或 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。 或： 1.提供产生?m的磁通势 2.提供用于补偿 作用 的磁通势 磁通势平衡式： 空载磁通势 有载磁通势 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K 2 倍。 + – + – + – (1) 变压器的匝数比应为： 信号源 R0 RL + – R0 + – + – 解: 例1: 如图，交流信号源的电动势 E= 120V，内阻 R 0=800?，负载为扬声器，其等效电阻为RL=8?。要求: （1）当RL折算到原边的等效电阻 时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？ 信号源的输出功率： 电子线路中，常利用阻抗匹配实现最大输出功率。 结论：接入变压器以后，输出功率大大提高。 原因：满足了最大功率输出的条件： （2）将负载直接接到信号源上时，输出功率为： 1、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 2、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 7-4变压器的额定值和运行特性 一、变压器的额定值 3、额定容量 SN 单相： 三相： 容量 SN ? 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大小和性质 SN是指变压器二次侧额定电压和额定电流的乘积 4、额定频率f N 二、 变压器的外特性和电压变化率 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 f N是指变压器应接入的电源的频率。我国的工频是50HZ 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