第4章单相变压器讲述.ppt

第 4章 单相变压器 4.2 单相变压器的空载运行 河南科技学院机电学院 4.2.2 空载运行等效电路 1.空载时一次侧绕组电路图 2.励磁电流相量图 3.空载运行等效电路 4.变压器恒磁通原理 一次侧阻抗Z1一般是很小， 即便是在额定运行时，I1NZ1也只占到U1的2%～6%，所以 因此只要一次绕组所加电 压U1不变，就可以认为Φm基本 保持不变。即无论变压器工作 在空载状态还是负载状态，其 主磁通近似保持不变。 图4.8空载时原边绕组电图 图4.9励磁电流相量图 图4.10 空载等效电路图 图 4.11 变压器空载运行时的等效电路图 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 4.3 单相变压器的负载运行 4.3.1磁动势平衡方程式 励磁磁动势 一次侧磁动势 二次侧磁动势 恒磁通原理 磁动势平衡方程式实质上应为 磁动势平衡方程式相量形式 即 可得 =励磁分量+负载分量 4.3.2 电动势平衡方程式 ＋ u2 － ＋ u1 － i1 i2 Φm ??1 ??2 ZL e2 e?2 e1 e?1 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 图4.14 单相变压器一次侧、二次侧电路图 4.3.3 等效电路的分析 1.等效电路的等效条件 （1）磁动势平衡不能变;（2）能量平衡不能变。 2.绕组折算 （1）电流折算磁平衡不变 则 （2）电动势与电压折算 （3）阻抗折算 能量平衡不变。 则 即 同理 图4.15 单相变压器二次侧等效电路图 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 4.3.3 等效电路的分析 3.等效电路 （1）T形等效电路 方便于电磁工作原理的分析。 （2）Г型等效电路 方便于变压器实际负载时粗略分析。 （3）近似等效电路 方便负载性能分析。 4.3.4单相变压器的相量图 图4.16 单相变压器的T形等效电路 图4.15 单相变压器的Г形等效电路图 图4.18 单相变压器的近似等效电路 图4.19 单相变压器负载运行时的相量图 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 4.4 变压器的运行特性（外特性和效率特性） U2 I2 O U2N cosφ2 =1 cosφ2 = 0.8(电感性) cosφ2= 0.8(电容性) I2N U2 图4.20 变压器不同负载时端电压的变化率 4.4.1 变压器的外特性 1.外特性 当U1、cos?2为常数时，U2=f(I2)。 2.变压器外特性的曲线 3.变压器的调整率（变化率） 一次侧施加额定电压，负载功率因数一定，变压器从空载到负载时，二次侧端电压之差(U20-U2)与额定电压U2N之比的百分值。 以感性负载为例， ， －U2 I1=－ I2 ?2 RkI1 jXkI1 U1N 0 a b c 图4.21变压器负载运行简化等效电路相量图 4.影响变压器电压变化率的因素 （1）变压器内部短路阻抗 属于内因； （2）负载电流，即与成正比； （3）负载的性质，即功率因素，属于外因。 第 4章 单相变压器 4.4 变压器的运行特性 河南科技学院机电学院 4.4.2 效率特性 1.变压器的损耗 （1）变压器的铁耗 （2）变压器的铜耗 2.变压器的输出功率 3.变压器的效率 输出的有功功率与输入的有功功率之比。 当不变损耗(铁耗)等于可变损耗(铜耗)时，具有最高效率。 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 4.5 标幺值 4.5.1 标幺值的定义 指某一物理量的实际值与所选基值（具有相同量纲）之间的比值。即：标幺值=实际值/基值。基值一般选择为额定值。 （1）电压 （2）电流 （3）电抗 ，其中 （4）功率 ， 4.5.2 标幺值的应用特点 1.直观表现变压器的运行状况 2.根据标幺值判定变压器的性能是否正常 3.方便绕组折算的分析 4.方便实际运行中的计算 低压侧 高压侧 第 4章 单相变压器 河南科技学院机电学院 4.6 变压器的参数测定4.6.1空载试验 试验在低压侧进行。 测