毕业设计---变压器实验.docVIP

目 录 第一节 变压器的工作原理 第 二 节 　　变 压 器 的 基 本 结 构 第 三 节 　　变 压 器 的 基 本 结 构 第四节 　　介 质损 耗 角 的 测 量 第 五节 　　交 流 耐 压 试 验 第 六节 绕 组 直 流 电 阻 的 测 量 第七节 变比的测量 第 八节 　　变 压 器 的 极 性 和 组 别 试 验 附一 论文 附二 参考文献 第一节 变压器的工作原理 变压器 广泛应用 于国民经济 的各部门， 是电力系 统中重 要的设备之一。 变压器按用途可分为如下几类： (1) 电力 变压器 。电力 系统的）安全经 济运行 ，需要大量的 变 压 器 作 升 压 、 降压 ， 输 电 、 配 电 之 用。 (2) 测量变压器。如各种电压互感器， (3) 电流互感器。 调压变压器。试验时用于调压。 (4) 试验用高压变压器。试验时用以产生高电压。 (5）其 他变压 器。 比如各种试验 仪器中 的电 源变压器。虽然变 压器种类 很多，结构也各有特点 ，但其基本原理 和 基本 结构 都是 一样 的 。 变压 器是 根据 电磁感 应原 理制 成的 ，其工 作原 理示 于图1-1绕组N1，N2套在同一个铁芯回路上。N1为 一 次 绕 组匝数，加 上交流电压u1后 就 产 生 交 变 的 励 磁 电 流 ， 在 铁 芯中 引 起 交 变 磁 通 此 磁 通 绝 大 部 分 存 在 于 铁 芯 回 路 中 穿 过 一、二 次绕组，叫 做“主磁通 ”。根据电 磁感应原理 ，当穿 过绕组 的磁通发生 变化时，绕 组就要产生 感应电动势 。所以 二次绕组中就要出现感应电动势；和。感应电动势的有效值E1E2计算公式如下计算公式下 式中磁 通 的 变化 频 率， 一 、 二 次 绕 组 的 匝 数；穿过 绕组 的主 磁通 的幅 值。 除了 沿铁芯穿 过一、二 次绕组的 主磁通外 ，还有不 完全 经 铁 芯 穿 过 绕 组 的 漏 磁 通 ， 但 与 主 磁 通 相 比 ， 它 的 数 量 很 小。 一次 绕组 中通 过励磁 电流 ，也 有一定 的电 压降 ，这 个电 压降 和所 加一 次电 压相比 ，也 是很 小的。 所以 一次 绕组 中感应电动势 有效值E1和 一次 电压 有效值基本相等。由于二 次 绕 组 开 路 ， 因 而 二 次 绕组 中 的 感 应 电 动 势 有 效 值U20所以 由于 穿过一、 二次绕 组中的是 同一个主 磁通， 所以两式 中的Φｍ式（1-3与式（1-4））两 式 相 除 后 ，得U1/U20=N1/N2=K即U1与U2的比值等于N1与N2的比值K成为变压器的变 压 比 。 这 样， 只要 一、 二 次绕 组的 匝数 不同 ， 一、 二次 电压 就不 同， 可 以实 现改 变 电压 大 小的 目 的， 这 就是 变压 器 改变 电 压 的 基 本 原 理。 由 于变 压器 本身 的 损耗 很小，可 以认 为 输入 和输 出的 功 率相 等，即式中I1I2表示一、二次绕组的电流有效值， U1U2表 示 变 压 器 有 负 荷 时 一 、二 次 绕 组 的 电 压有效值， 公 式（1-7） 说明，变压器两侧 电 压 的 比等于两侧电流的反比。 第 二 节 　　变 压 器 的 基 本 结 构 一 、变压器的基本构造 变压器最基本结构由铁芯 、绕组及绝缘部分组成。但为 了 使 变 压 器 安 全 可 靠 地 运 行，还 需 要 有 油 箱、调 压 装 置、冷 却 装 置、保 护 装 置 等 。其 中 最 基 本 的 部分（铁芯、绕组、绝缘部分、引线及调压装置等）称为器身。变压器的结构组成如下： 图1-4为为中型变压器的结构概况 。图1-5为大型变压器 图1-6为大型变压器的器身结构示意图。 二 、变 压 器的 铁 芯型 式和 铁 芯材 料 （ 一 ）铁 芯 型 式 按 照铁 芯型 式， 变压 器可 分为 内铁 式（ 又称 为芯 式） 和 外铁式两种图1-7和1-8所示内铁式式变压器的绕组包围着铁芯， 而外铁式变压器是铁芯包围着 绕组 。这 样， 变压 器的铁 芯便 也分 为芯式 和壳 式两 种。 我国 生产 的电 力变 压器 基本上 是内 铁式 变压器 ，因 此， 在本 节中 主要介绍内 铁式铁芯。 铁芯 上套 装绕 组的 部分 称为 铁芯 柱， 而连 接铁 芯柱 的部 分 称 为 铁 轭。 常用铁芯 结构如图1-9所示。 单相 变压 器的 铁芯 有两 个铁 芯柱 ，而 三相 变压 器的 铁芯 有 三个 铁 芯柱。 大型 的三 相变 压器 ，为 了降 低高 度， 便于 运输 ，目 前都采用五 柱式铁芯