船舶电气设备及系统-大连海事大学 第02章 变压器.ppt

变压器的变流作用及阻抗变换作用 变流原理 结论：原、副边电流与匝数成反比 由于变压器本身功率损耗很小,原、副边的伏安功率近似相等。即：U1I1≈U2I2 ∴ K为变比,Ki变流比 变压器的变流作用及阻抗变换作用 阻抗变换原理 从原边等效： 结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。 变压器的基本变换功能： 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器） 变电压：电力系统 变电流：电流互感器 2.3 三相变压器 2.3.1 三相电压的变换 三相组合变压器 三相变压器 “V”形联接的三相变压器 采用三台单相变压器接成△/△连接的三相变压器组。 当其中某一台变压器出现故障或需要检修时, 可将剩下两台变压器构成开口三角形(即V/V)连接, 仍可继续向三相负载供电。 供给对称三相负载的容许容量为 变压器的利用系数为 两台变压器的额定容量为 最大容许供电容量是△/△额定容量的58％ （a） （b） （c） 2.3.2 变压器原、副边绕组的同名端 瞬时极性 同极性端标记“ · ” 同极性端的测定方法 同极性端的测定方法 1） 交流法 A X a x 把两个线圈的任意两端 (X - x)连接,然后在 AX 上加一小电压 u 。 测量： A X a x 说明 A 与 a 或 X 与 x 为同 极性端。 说明 A 与 x 或 X 与 a 是同 极性端； 若 若 船舶电气设备及系统 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 第2章 变压器 §2.1 变压器的基本结构和铭牌数据 §2.2 变压器的工作原理及运行特性 §2.3 三相变压器 §2.4 自耦变压器及仪用互感器 内容简介 本章主要介绍变压器的基本结构和基本工作原理, 通过对变压器的变压、变流和变换阻抗的分析，以获得有关变压器的运行和应用方面的基本理论和知识。 发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 变电站 1万伏 降压 实验室 380 / 220伏 降压 仪器 36伏 降压 变压器应用 §2.1 变压器的基本结构和铭牌数据 变压器的结构 铁芯 原边 绕组 副边 绕组 a.心式变压器 b.壳式变压器 三相变压器 ? 额定容量 传送功率的最大能力。（额定视在功率） （理想单相双绕组） 变压器的铭牌数据 （理想三相双绕组） ? 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。 ? 额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。 变压器几个功率的关系: 效率 负载功 率因数 原边输入功率： 输出功率： 容量： 容量 SN 输出功率 P2 原边输入功率 P1 输出功率 P2 注意： 接上交流电源 u1 原边电流 i1等 于励 磁电流 i10 i10 产生磁通? （交变） §2.2 变压器的工作原理及运行特性 2.2.1 变压器的空载运行及变压原理 产生感应电动势 （ e 、? 方向符合右手定则） 根据交流磁路的分析可得： 时 U1≈E1 , U2≈E2 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K为变比,Ku变压比 上述分析忽略了次要因素，作定量分析和计算时，还需考虑如下因素： (1) 原副边绕组的导线电阻r1、r2引起的压降。由于其阻值较小，在要求不高的场合，可忽略。 漏磁通的存在。主要穿过空气等，其磁导率为常数。因而，Φ1σ与空载励磁电流I0成正比，其比例系数为漏磁电感L1σ，设其感抗为X1，由于感应电势电流均为正弦量，以相量表示为： ：主磁通 ：漏磁通 u1 i 引入X1的目的，可把漏磁感应电势E1σ用电抗压降得形式在电路中反映出来。 铁心的磁滞和涡流损失。为电流I0在励磁过程中的一部份有功分量。E1用电压降的形式来表示： ：主磁通 ：漏磁通 u1 i Xm 励磁电抗，表征铁心磁化性能的集中参数 rm 励磁电阻，反映磁滞和涡流引起的有功损耗 由于铁磁材料的饱和特性，其磁导率不为常数，因此Xm、rm不是常数，随饱和程度的增大而减小。一般情况下，原边电压基本恒定，可以认为Xm、rm的值基本不变。 综合上述因素，变压器原边的电压方程为： 变压器励磁阻抗，通常Xm rm 故Zm主要取决Xm。 原边绕组的漏阻抗，为一数值较小的常数，若忽略则E1≈U1 2.2.2 变压器的负载运行及磁势平衡关系 原边接电源电压，副边接负载时，在副边感应电动势的作用下，副边绕组中存在负载电流，负载电流随负载的变化而变化。此时称变压器为负载运行。 1）磁势平衡关系 变压器运行