《电机原理与维修》课件第5章.pptVIP

习题5-1三绕组变压器一般用于什么场合？5-2三绕组变压器的额定容量是怎样确定的？标准组别有哪些？5-3自耦变压器的结构有何特点？5-4自耦变压器的额定容量为什么比绕组容量大?两者之间的数量关系是什么？5-5交流电焊变压器的结构特点是什么？5-6改变电焊变压器漏抗的方法有哪几种？第5章其他变压器第5章其他变压器5.1三绕组变压器5.2自耦变压器5.3电焊变压器习题5.1三绕组变压器5.1.1结构与原理三绕组变压器每相有三个绕组，高压绕组1，中压绕组2，低压绕组3。它们同心地套装在同一铁芯柱上，其中一个绕组接电源，另两个绕组输出两个等级的电压，其结构和原理如图5-1(a)、(b)所示。图5-1三绕组变压器(a)结构示意图；(b)原理示意图三个绕组在铁芯柱外层的排列布置，既要考虑绝缘处理的方便，又要考虑功率传递的方向。从绝缘角度考虑，高压绕组不宜靠近铁芯，应排列在外层。对变电所中的降压变压器，功率由高压侧向中、低压侧传递，则选用低压绕组排放在最里层，中压绕组排放在中间层的排列布置方式，如图5-2(a)所示。而发电厂中的升压变压器，功率由低压侧向高、中压侧传递，一般采用中压绕组2排放在最里层，低压绕组3排放在中间层的排列布置方式，如图5-2(b)所示。图5-2三绕组变压器的绕组布置图(a)降压变压器；(b)升压变压器5.1.2容量与连接组别根据供电的实际需要，三个绕组的容量可以设计为相同的，也可以设计为不同的。通常，三绕组变压器铭牌上标注的额定容量是指三个绕组中其中最大的一个绕组的容量，而另外两个绕组的容量，可以是额定容量，也可以小于额定容量。若额定容量为100，则按国家标准，三个绕组的容量搭配关系如表5-1所示。注意，上述三绕组容量搭配关系仅代表各绕组传递功率的能力，并不是实际功率传递时的分配比例。根据国家标准规定，三相三绕组变压器的标准连接组别有YN,yn0，d11和YN,yn0，y0两种。5.1.3变比、磁动势方程式和等值电路1.变比三绕组变压器负载运行示意图如图5-3所示，设三个绕组1、2、3的匝数分别为N1、N2、N3，则三个变比为(5-1)式中：U1N、U2N、U3N分别为各绕组的额定相电压。图5-3三绕组变压器负载运行示意图2.磁动势方程式从图5-3可以看出，三绕组变压器负载运行时，主磁通与三个绕组交链，参照双绕组变压器磁动势平衡方程可类似推出，三绕组变压器负载运行时的磁动势平衡方程式为(5-2)由于励磁电流很小，可忽略不计，则得(5-3)把绕组2与绕组3分别折算到绕组1，即，则有,(5-4)3.等值电路用与双绕组变压器类似的方法，可得折算到原边绕组侧的三绕组变压器的简化等值电路如图5-4所示。图中的x1、是由各绕组的自感漏电抗及绕组间的互感漏电抗合成的等值电抗，由于与自感漏电抗和互感漏电抗相对应的自漏磁通和互漏磁通主要通过空气闭合，因此等值电抗值为常数。图5-4三绕组变压器简化等值电路5.2自耦变压器5.2.1结构特点原边绕组和副边绕组共用一个绕组的变压器称为自耦变压器。单相自耦变压器的结构示意图和原理接线图如图5-5所示。从结构上看，自耦变压器的每相铁芯柱上套有两个同心绕组。其中AX为高压绕组，匝数为N1，ax为低压绕组，匝数为N2。ax绕组是AX绕组的一部分，既是副边绕组，又是原边绕组的一部分，称为公共绕组。Aa绕组匝数为N1－N2，称为串联绕组。可见自耦变压器原、副边绕组之间不仅有磁的耦合，还有电的直接联系，这是自耦变压器与双绕组变压器的主要区别。图5-5自耦变压器(a)结构示意图；(b)原理接线图5.2.2基本电磁关系自耦变压器也是利用电磁感应原理工作的，这里以单相自耦变压器为例分析它的基本电磁关系。1.电压关系当原边绕组AX端施加电压时，铁芯中产生交变主磁通，并分别在原、副边绕组中感应出电动势和，若忽略漏阻抗压降，则有(5-5)故自耦变压器的变比k为(5-6)则