电机与拖动——变压器课件.ppt

二、空载损耗 对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与电流频率的1.3次方成正比，即 空载损耗约占额定容量的0.2%~1%，而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。 1.2 单相变压器的空载运行 1.2.3 空载时的电动势方程、等效电路和相量图 一、电动势平衡方程和变比 1、电动势平衡平衡方程 （1）一次侧电动势平衡方程 忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有 则 可见，影响主磁通大小的因素有电源电压和频率，以及一次线圈的匝数。 重要公式 1.2 单相变压器的空载运行 （2）二次侧电动势平衡方程 2、变比 定义 对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为额定相电压之比，具体为 Y，d接线 D，y接线 1.2 单相变压器的空载运行 二、空载时的等效电路和相量图 1、等效电路 一次侧的电动势平衡方程为 空载时等效电路为 1.2 单相变压器的空载运行 励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路具有饱 和特性，所以 不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。 由于 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个 元件的电路。在 一定的情况下， 大小取决于 的大小。从运行角度讲，希望 越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大 ，减小 ，提高运行效率和功率因数。 1.2 单相变压器的空载运行 2、相量图 根据前面所学的方程，可作出变压器空载时的相量图： （1）以 为参考相量 （2） 与 同相， 滞后 ， （3） 滞后 ， ； （4） （5） 1.2 单相变压器的空载运行 空载运行小结 （1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定. （2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。 （3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。 （4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。 1.2 单相变压器的空载运行 1.3.1 负载运行时的电磁关系 变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负载运行。 1.3 单相变压器的负载运行 用图示负载运行时的电磁过程 1.3 单相变压器的负载运行 一、磁动势平衡方程 或 电磁关系将一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少. 用电流形式表示 。 , I ; , I : : L 作用 它起平衡二次磁动势的 另一个是负载分量 产生主磁通 它用来 一个是励磁电流 两个分量 变压器的负载电流包括 表明 1 0 1.3.2 单相变压器的负载运行——基本方程 二、电动势平衡方程 根据基尔霍夫电压定律可写出一、二次侧电动势平衡方程 负载运行时,忽略空载电流有: 表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能改变电压，同时也能改变电流。 1.3.2 单相变压器的负载运行——基本方程 1.3.3 等效电路及相量图 一、折算 折算原则：1）保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。 方法：（将二次侧折算到一次侧) 折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组(N2=N1)来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变,用一个等效的电路代替实际的变压器。 归算前后磁势 应保持不变 归算前后二次侧电磁功率应不变 E?2I?2＝E2I2 1.3.3 等效电路及相量图 折算后的方程式为 1.3.3 等效电路及相量图 二、等效电路 根据折算后的方程，可以作出变压器的等效电路。 T型等效电路： 近似等效电路 1.3.3 等效电路及相量图 简化等效电路： 其中 分别称为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。 由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额定电流的10~20倍。 1.3.3 等效电路及相量图 三、相量图 作相量图的步骤——对应T型等效电路， 假定变压器带感性负载。 1.3.3 等效电路及相量图 作相量图的步骤（假定带感性负载）——对应简化等效电路 由等效电路可知 根据方程可作出简化相量图 思考题 作出变压器带上不同性质负载时的简化相量图? 1.3.3 等效电路及相量图 1.4 变压器的参数测定 1.4.1 空载实验 一、目的：通过测量空载电流和一、二次电压及