[工学]6电工电子8.ppt

第六 章 磁路和变压器 6.1.1 磁场的基本物理量和基本性质 2 磁通? 磁性材料的磁性能 6.2 磁路概念及磁路的安培环路定律 6.5 变压器 变压器的结构 变压器的结构 变压器的分类 2 变压器的工作原理 1. 电磁关系 (1) 空载运行情况 1. 电磁关系 (2) 带负载运行情况 2. 电压变换（设加正弦交流电压） 3. 电流变换 4. 阻抗变换 1） 变压器的型号 1.变压器的额定参数 2） 额定值 3 变压器的损耗与效率(?) 6.5.3 三相变压器 （1）三相变压器Y/Y0联结 （2）三相变压器Y0/?联结 作业 P119 6.1 6.10 6.14 ? 额定容量 SN 传送功率的最大能力。 单相： 三相： 容量 SN ? 输出功率 P2 一次侧输入功率 P1 ? 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性质 2 变压器的外特性 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3-5%左右。 电压变化率： cos?2 =0.8 (感性） U2 I2 U20 I2N cos?2 =1 O 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 应电流(涡流)造成的损耗。 磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造 成的损耗。 铁损(?PFe )： 变压器的效率为 一般 ?? 95% ,负载为额定负载的(50~75)%时，?最大。 输出功率 输入功率 (1)同极性端的标记 (2)同极性端的测定 毫安表的指针正偏1和3是同极性端；反偏1和4是同极性端。 U13=U12－U34时1和3是同极性端； U13=U12＋U34时1和4是同极性端。 6.3.3 变压器线圈极性测定 例３: 有一带电阻负载的三相变压器，其额定数据如下：SN=100kVA, U1N=6000V, f=50Hz。 U2N= U20=400V , 绕组连接成?／?０。由试验测得: ? PFe =600 W，额定负载时的 ? PCu =2400W 。 试求 (1) 变压器的额定电流； (2) 满载和半载时的效率。 解: (1) 额定电流 (２) 满载和半载时的效率 A B C X Y Z a b c z y x 1) 三相变压器的结构 高压绕组： A-X B-Y C-Z X、Y 、Z ：尾端 A、B、C ：首端 低压绕组： a-x b-y c-z a、b、c：首端 x、y、z：尾端 2) 三相变压器的联结方式 联结方式： 高压绕组接法 低压绕组接法 三相配电变压器 动力供电系统（井下照明） 高压、超高压供电系统 常用接法: 线电压之比： A C B b c a + – + – + – + – 减少涡流损耗措施： 提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的截面内。 ? 交流铁心线圈的铜损耗和铁损耗的总和就是交流铁心线圈的有功功率 ２. 交流铁心线圈的等效电路 为了简化磁路的计算，常用一个等效电路模型来代替交流铁心线圈电路 等效的条件：在同样电压作用下，功率、电流及各量之间的相位关系保持不变 先将实际铁心线圈的线圈电阻R、漏磁感抗X?分离出来，得到用理想铁心线圈表示的电路 ? ?? + – – + – + e e? u i 实际铁心线圈电路 ? + – – + u i R X? + + – – uR u? 线圈电阻 漏磁感抗 理想铁心线圈电路 但理想的铁心线圈电路的铁心中仍有能量的损耗和能量的储放（储存与放出）。因此可以将这个理想的铁心线圈交流电路用具有电阻 和 的一段电路来等效代替 和铁心中能量损耗（铁损）相应的等效电阻 和铁心中能量储放（与电源发生能量互换）相应的等效感抗 + – – + u i R X? + + – – uR u? X0 R0 ? ?? + – – + – + e e? u 【例6.3.1】有一个交流铁心线圈，电源电压为Ｕ＝220Ｖ，电路中电流Ｉ＝4Ａ，功率表的读数Ｐ＝100Ｗ，频率f=50HZ,漏磁通和线圈电阻上的电压降可以忽略不计 试求：（1）铁