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变压器的空载运行
【任务要求】
知识点
技能点
空载运行时的电磁关系
空载时的电动势方程式、等值电路
空载电流和空载损耗
会分析空载运行时的电磁关系
能够写出空载时的电动势方程式、等值电路
理解空载电流和空载损耗的物理意义
重点
难点
空载运行时的电磁关系
空载运行时的电磁关系
【任务清单】
任务1：空载运行时的电磁关系
变压器的空载运行：变压器的原绕组加上额定电压，副绕组开路（不接负载）。
空载时的各电磁物理量关系如下：
任务2：一二次绕组的感应电动势方程
在所规定的正方向的前提下，一次绕组中感应的电动势为：
二次绕组的感应电动势和一次绕组漏磁通的感应漏电动势为：
＝
一、二次绕组电动势的有效值：
＝
＝
任务3：变压器空载运行时的电动势方程和等效电路
一次侧电动势平衡方程
空载运行时的
空载运行时的等效电路
任务4：空载电流特点
定义：二次开路时一次绕组中流过的电流称为空载电流。二次开路时一次绕组中流过的电流称为空载电流，空载电流包含两个分量：（1）无功分量，又称磁化电流，起激磁作用；（2）有功分量，供给空载时变压器的损耗。空载电流主要是感性无功性质----也称励磁电流；其大小与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关。
空载电流作用和性质：
一方面：用来励磁建立磁场-----无功分量
另方面：供变压器空载损耗-----有功分量
空载电流常以它对额定电流的百分数来表示，即，其范围为2～6%。
任务5：空载损耗特点
变压器空载时的损耗主要包括：空载电流流过一次绕组时在电阻中产生的损耗（习惯称铜耗）和铁芯中产生的损耗（习惯称铁耗）。铁耗又包括涡流损耗和磁滞损耗。在由硅钢片制成的铁芯里，磁滞损耗是涡流损耗的5～8倍。
相对地说，由于空载电流很小，因此空载时铜耗也很小，与铁耗相比，它可以忽略不计，故可认为，空载损耗就等于铁芯损耗。
【任务拓展】
请认真思考并回答下列问题
1、为了得到正弦形的感应电动势，当铁芯饱和和不饱和时，空载电流各呈什么波形，为什么？
2、试述变压器激磁电抗和漏抗的物理意义。它们分别对应什么磁通，对已制成的变压器，它们是否是常数？
3、变压器空载运行时，原线圈加额定电压，这时原线圈电阻r1很小，为什么空载电流I0不大？如将它接在同电压（仍为额定值）的直流电源上，会如何？
4、变压器空载运行时，是否要从电网取得功率？这些功率属于什么性质？起什么作用？为什么小负荷用户使用大容量变压器无论对电网和用户均不利？
5、一台50Hz的单相变压器，如接在直流电源上会出现什么现象？副边开路或短路对原边电流的大小有无影响？（均考虑暂态过程）
答案请参考本节课件！
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