第三章 变压器(新).ppt

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第三章 变压器(新)

电机及拖动基础 电子与信息工程学院 电气工程及自动化系 杨玉杰 朱连成 变压器的效率也是指其输出的有功功率与输入的有功功率之比,用百分值表示。 即铜损耗等于铁损耗时或 时,变压器效率最高。 当 第五节 三相变压器 一、三相变压器的磁路系统 1.组式变压器 2.芯式变压器 二、三相变压器的电路系统——联结组 1、联结法 a)星形联结 b)三角形联结 2、单相变压器联结组 a)I/I-0联结组 b)I/I-6联结组 .三相变压器线圈的连接组别 1.)连接方式:Y或D;(y,d) 2.)定义:反映三相变压器对称运行时,高、低压侧对应 线电动势(或线电压)之间的相位关系,它与线圈的绕向 和首、末端标记及高、低压线圈的连接方式有关。 3.)时钟表示法:(相量图) 举例:作图步骤 3.三相变压器连接组 电机及拖动基础 University of Science and Technology Liaoning 博学明德 经世致用勤奋向上 求实创新 第三章 变压器 第一节 变压器的工作原理及结构 一、变压器的工作原理 变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕组的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势。 k——匝比 N1N2 为降压变压器 N1N2 为升压变压器 二、变压器的分类 按用途分:电力变压器和特种变压器。 按绕组数目分:单绕组(自耦)变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分:单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分:芯式变压器和壳式变压器。 按冷却介质和冷却方式分:干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。 三、变压器的基本结构 铁心——变压器中主要的磁路部分,分为铁心柱与铁轭两部分。 绕组——变压器的电路部分。 单相芯式变压器 1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈 三相芯式变压器 1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈 油浸式电力变压器 1—信号式温度计 2—吸湿器 3—储油柜 4—油位计 5—安全气道 6—气体继电器 7—高压套管 8—低压套管 9—分接开关 10—油箱 11—铁心 12—线圈 13—放油阀门 四、变压器的额定值 额定容量为变压器的视在功率(用SN 表示,单位 kV·A ,V·A) 额定电压(一次和二次绕组上分别为U1N 和U2N ,单位V, kV) 额定电流(一次和二次绕组上分别为I1N 和I2N ,单位 A , kA) 单相变压器 三相变压器 额定频率fN ——我国的规定为50Hz [例] 有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器, 试求一次、二次绕组的额定电流。 解: 联结 第二节 单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 变压器匝数为N1的一次绕组加上交流电压,变压器匝数为N2的二次绕组开路,这种情况即为变压器的空载运行。 一次绕组和二次绕组的电动势平衡方程式 其中,i0— 空载电流;u20— 二次绕组的空载电压;R1— 一次绕组的电阻。φ— 主磁通;φ1σ — 一次绕组漏磁通。 1、感应电动势与主磁通 空载运行时,忽略i1R1和e1σ 设: 感应电动势e1 和e2 均滞后于φ 的电角度90°,其有效值为 E1和E2的相量表达式 2、空载电流 空载电流包含两个分量,一个是励磁分量,作用是建立磁场,产生主磁通——无功分量;另一个是铁损耗分量,作用是供变压器铁心损耗——有功分量。 性质:由于空载电流的无功分量远大于有功分量,所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流; 大小:与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关,用空载电流百分数I0%来表示: 3、漏磁通和漏电抗 漏电动势E 1σ 漏电抗X1 是一次绕组的一个参数。 二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路 其中,Z 1— 一次绕组漏阻抗 Zm— 变压器的励磁阻抗 Xm— 变压器的励磁电抗 Rm— 变压器的励磁电阻 并且有 第三节 单相变压器的负载运行 变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上,二次侧接上负载的运行状态,称为负载运行。 一、负载运行时的物理情况 由于电源电压恒定,即U1=常数,则E1≈常数,Фm≈常数。因此,达到新的电动势平衡的条件是使一次绕组的电流增量所产生的磁动势与二次绕组电流所产生的磁动势相抵消,以维持主磁通基本不变,以及由主磁通所感应产生的电动势基本不变。 二、负载运行时的基本方程式 1、磁动势平衡方程式 2、电动势平衡方程式 和漏电抗。 分别为一次和二次绕组的漏阻抗、电阻 三.基本电磁关系 四 变

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