[物理]51变压器.ppt

第四章 变压器 变压器其它附件 5.1.2 变压器的铭牌数据 5.1.2 变压器的铭牌数据 变压器的铭牌数据 变压器的铭牌数据 励磁电流 电压平衡方程式 空载运行时的相量图 单相变压器基本方法总结 一、空载时的物理情况 1.空载磁场 空载电流 i0 产生一个交变磁通势 i0N1 ， 交变磁场主磁通 Φm:通过铁心闭合的磁通量（占绝大部分） 漏磁通Φ1o:通过油和空气闭合的磁通量（占少量）. 一、空载时的物理情况 2.主磁通感应电动势 主磁通在一次绕组和二次绕组产生感应电动势： 3. 感应漏电动势 交链一次绕组的漏磁通在 一次绕组中感生漏电动势 一、空载时的物理情况 列出一次、二次绕组的电动势平衡方程式 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 1.变压器感应电势 1)主磁通 若 随时间按正弦规律变化，则 也按正弦规律变化，设 则对 e1 有： 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 1.变压器感应电势 1)主磁通 而对 e2 有： 所以 e1 和 e2 也按正弦规律变化? 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 1.变压器感应电势 2)感应电动势 感应电动势 e1、e2 在相位上滞后于 Φm 的电角度是 90° 有效值是: 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 1.变压器感应电势 3)相量表达式 根据上述讨论，有E1、E2的相量表达式为 磁通Fm与电势E1、E2的相量关系 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 1.变压器感应电势 4）忽略绕组电阻和漏磁通时的电压与电动势 一、空载时的物理情况 (一) 感应电动势与主磁通 2.变压器变比 当一次绕组上加上额定电压 U1N 时， 一般规定此时二次绕组开路电压将是额定电压 U2N ， 因此可以认为，变压器的电压比就是匝数比在三相变压器中，电压比规定为高压绕组的线电压与低压绕组的线电压之比 空载运行时， 原边绕组中流过的电流i0， 称为空载电流（励磁电流）。 空载电流i0 磁化电流i0r 铁损电流i0a ——产生磁通。 它与磁通同相位，是无功分量。 ——产生铁心损耗。 它与磁通垂直，是有功分量。 在数值上，一般有i0r i0a 。 一般， 相量图 相量关系 有效值关系 考虑漏磁通， 变压器空载运行时相量形式表示的 电压平衡方程式： 原边漏阻抗 步骤： 相量图 5.3 变压器的负载运行 一、负载运行时变压器内部物理情况? 二、变压器负载运行时的基本方程式 三、变压器的等效电路和相量图 变压器原边接在电源上， 副边接上负载的运行情况，称为负载运行。 5.3 变压器的负载运行 其大小与负载阻抗ZL有关 原边磁动势 副边磁动势 变化 二、变压器负载运行时的基本方程式? （一）磁通势平衡方程式 即 ? 1N1 + ? 2N2= ? 0N1 其中：一次绕组磁通势为 二次绕组磁通势为 二、变压器负载运行时的基本方程式? （一）磁通势平衡方程式 上式可变换为原副边的电流关系 降压变压器（k1）：I2I1；升压变压器(k1)：I2I1。 无论哪种变压器，额定负载时，原、副边电流同时为额定值。 二、变压器负载运行时的基本方程式? （二）负载时副边电压、电流的关系 二、变压器负载运行时的基本方程式? （二）负载时副边电压、电流的关系 二、变压器负载运行时的基本方程式? （三）电动势平衡方程式 二、变压器负载运行时的基本方程式? （四）变压器的基本方程（6个） 三、变压器的等效电路和相量图 ? 绕组折算： 绕组折算就是把二次绕组的匝数变换成一次绕组的匝数；或者将一次绕组的匝数变换成二次绕组的匝数来进行运算，但不改变其电磁效应的一种分析方法 1、变压器的折算法 三、变压器的等效电路和相量图 ? 1、变压器的折算法 具体做法： 将变压器的2次侧绕组折算到1次侧，就是用一个与1次侧绕组匝数N1相同的绕组，去代替匝数为N2的2次侧绕组，在代替的过程中，保持2次侧绕组的电磁关系及功率关系不变。也就是说折算前后，2次侧的磁势/功率/损耗应保持不变。 折算原则： 1、折算前后的磁通势平衡关系不变 2、各种能量关系保持不变 折算值用原来的符号加‘表示，下面以二次侧折算到一次侧为例。 三、变压器的等效电路和相量图 ? 1、变压器的折算法 （1）电势/电压折算 （2）电流折算 保持磁通势在归算前后不变 ， N1I2 =N2I2，则 三、变压器的等效电路和相量图 ? 1、变压器的折算法 (3) 阻抗的折算 保持折算前后铜耗及漏感中无功功率不变，即保持功率/损耗不变原则 三、变压器的等效电路和相量图 ? 1、变压器的折算法 (3) 阻抗的折算 三、变压器的等效电路和相量图