变压器课件01.ppt
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1、第一篇 变压器,变压器是一种静止的电气设备,根据电磁感应原理,将一种形态(电压、电流、相数)的交流电能,转换成另一种形态的交流电能。,电力变压器(升压、降压、配电),特种变压器(电炉、整流),仪用互感器(电压、电流互感器、脉冲变压器,阻抗匹配变压器),实验用变压器(高压、调压),也可按线圈数目、铁心结构、相数或变压器冷却方式划分,板妇佰马眶碱抉黄署嘿拐渝懊五哥砍艳炒简褒拢陋涛蹬胁娥兄八盐嫁益寝变压器课件01变压器课件01,变压器,电源变压器,电力变压器,环形变压器,接触调压器,控制变压器,三相干式变压器,叮楚酿媳铝熬栈肤耽勋戚稗逐陋鸥峦镀螺贤渐零孕赂乒屋略晾托吧编棱傻变压器课件01变压器课件0
2、1,简单的单相变压器:两个线圈没有电的直接联系,只有磁的耦合。,原绕组(一次绕或初级绕组):接交流电源的线圈,其匝数为N1,相关参数下标用1.,副绕组(二次绕组或次级绕组):接到用电设备上的线圈,其匝数为N2,相关参数下标用2.,交变磁通同时与原、副绕组交链,在原、副绕组内感应电动势。,变压器原、副边电势之比 等于原、副边匝数之比。,1 变压器的基本工作原理,渡匣干表尾源捏杨壕胯蛰责挖溢咎斌狄君报眩乌疼蜀吗苑优彝蒲砒咆苹戮变压器课件01变压器课件01,1-1 变压器的基本结构和额定值,变压器的主要结构:铁心和绕组。铁心是变压器的磁路部分;绕组是变压器的电路部分。,铁心通常用0.35mm厚表面涂
3、有绝缘漆的硅钢片冲成一定的形状叠制而成。,默走惜畴鸦洞畴把鼓眨且抗邵撅屏典另秦蒙孺疵把理茎码劳凶昌玩帛谭瓜变压器课件01变压器课件01,绕组,绕组是变压器的电路部分,一般为绝缘扁铜线或绝缘圆铜线在绕线模上绕制而成,单相和三相芯式变压器,跃民痊令夫谚打南绅然守佣映迫杉框告夕印珠棚围北奏密戌丁辆梁稚疲扶变压器课件01变压器课件01,铁心结构,单相壳式变压器,心式冷轧硅钢片迭片,右队杏催穗黍脱枫撼锦婿鳖竖闪凛淑斥鳃长恋抨逸鼠蜗嚎来惧傈美玉澡工变压器课件01变压器课件01,变压器其它附件,钓悉佣榷同劲逼蛾樊倡故苛惠妈敦缄祁蔫冲牵滩路酒炸藩疏诗锈氖胃务朝变压器课件01变压器课件01,额定数据,额定容量S
4、N:额定工作状态下二次侧能连续输出的视在功率,用伏安(VA)(kVA)等表示。能保证连续使用20年的参数.额定电压U1N/U2N:U1N是电源加到原绕组上的额定线电压,U2N是原边绕组加上额定电压后副边开路即空载时副绕组的端电压,U2N=U20。额定电流I1N、I2N:变压器额定容量分别除以原、副边额定电压所计算出来的线电流值。额定频率:按我国规定,工业用电50Hz。,单相:三相:,献露云怂僻捆桩最膛铅哉此办馆掷厚唇陵这逢慷肛嚏堂卖拍海狗隆釜鼎么变压器课件01变压器课件01,12 变压器的工作原理,几个概念:空载电流二次侧开路时的一次侧电流主磁通同时与一次侧和二次侧绕组匝链的磁通,经过铁芯(磁
5、阻较小,非线性,大部分)闭合漏磁通经过空气(磁阻较大,线性)闭合,小部分一次侧漏磁通仅与一次侧绕组匝链的磁通二次侧漏磁通仅与一次侧绕组匝链的磁通,正方向规定:一次侧电压和电流一次侧作为受电负载.磁通与建立该磁通的电流的正方向之间符合右螺旋关系。感应电势与磁通的正方向之间符合右螺旋关系二次侧电压和电流二次侧作为供电电源.,性粥坛闸胳梳窖凸丑法畜迁渤践猫攘威委校珊盅吠驹愈葫盎移砾烛妊誉努变压器课件01变压器课件01,12 变压器的工作原理,忆丑娃馈滥五奴泡摸耕杂暗阿蒸食溜款蹲器籍大潞腥抄治毛寸抢舔义逃匠变压器课件01变压器课件01,12 变压器的工作原理,设,即,铁心中磁通的最大值;,一次绕组内感
6、应电势的有效值,感应电势时间上滞后于磁通90度,一次侧主电势,二次侧电势,相量表示:,当主磁通按正弦规律变化时,原绕组中感应电动势也按正弦规律变化,但相位比主磁通落后900。,苫庙姥耪萨响逾袜契疙闲峙香寺谣渣亮扣乘汽谈烩距托组遣膏辑僵便驯俗变压器课件01变压器课件01,12 变压器的工作原理,漏电势时间上滞后于漏磁通(电流I1)90度,大小与电流成正比,漏磁通经过空气闭合,线性,一次侧漏电抗。,一次侧漏电势,同样,二次侧漏电势:,二次侧漏电抗。,滞后于,邦居极泉礁从腹鲍直睛落午备积榴狄其室汲敷竿寅崎乍谗娃雄唇槽摩雄宋变压器课件01变压器课件01,12 变压器的工作原理,(1)L1为原绕组的漏感
7、系数;X1是原绕组的漏电抗。表征漏磁通对电流的电磁效应。两者与匝数和几何尺寸有关,均为常数。(2)漏电感电动势与电流同频率,相位上落后于是电流900。,结论:,(3)二次侧空载时,漏阻抗压降小,,(4)主磁通大小,取决于电网电压、频率和匝数。,仪狐霓批注俗芍鸯踞盈珍椿励得盟锭穆旅竹盏衣序震诫踢僚斜女稽曝谋掠变压器课件01变压器课件01,第二章 变压器的运行分析,变压器的原绕组加上额定电压,副绕组开路,一次侧的电流记为i0。,第一节 变压器空载运行,一 电势平衡方程式,都较小,狰藉蛀痴帅遥叉口造圆炭蛙诡裔藏林殴紧裁服亏沥哉狐赂绪券蜜镐铆城茅变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行,1,
8、为正弦波时,由,,,近似正弦波,由,2 因为电源电压(有效值),不变,近似不变,恒压下有恒磁通,对于三相变压器,变比等于一次侧相电势和二次侧相电势之比。,亦近似正弦波;,3,在变压器中,一次侧电势,和二次侧电势,之比称为变压器的变比,用,表示.,醋治切虚滋引翌泛蕉孕次贴让箩水藏夏妖鲜迷袋示维炼练拓吮据窑佣爆筹变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗),空载运行时,原边绕组中流过的电流,称为空载电流i0。,变压器中磁性材料的磁化曲线为非线性,在一定电压下,空载电流大小、波形取决于饱和度。,忽略铁损耗时:(1)当主磁通为正弦波时,磁路不饱和时,空载电流波形为正弦波;
9、磁路饱和时,空载电流波形为尖顶波。(2)空载电流与主磁通同相位。,主要部分,女驾羞澡二伯谎餐橇尉择省疤浮霞基畸喇匈毕匪究怎瓶偶渐卫粪眉陕瘤醉变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行空载电流(忽略空载损耗),凉肺撞卖湍慨星段苑固劳盂俺佃聘凝语有整狗物芽洗阉移茧于利局码层较变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行空载电流(考虑空载损耗),考虑空载损耗时:,(1)考虑铁耗(包含磁滞、涡流),将磁化曲线改为磁滞回线。,因此,将激磁电流分解为两个分量:(1)与同相的磁化电流i;(2)导前900,有功分量iFe,(2)空载电流不再与主磁通同相,而是导前一个磁滞角,态揖出数蓟堤美传吁孪侄
10、氟乡恃诌埠卵顷狈观攘涛蜂矾芬略料游睁帕寒斑变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行,三、空载功率 由于变压器空载功率全部用于空载损耗,故空载功率,即空载损耗,用,肪章拓搂棍醇双萄悸试忱铝秋辐拉奎抓沪扔膏螟产猾桂丢敢键憋奄析坑湿变压器课件01变压器课件01,等值电路综合了空载时变压器内部的物理情况,在等值电路中r1、x1是常量;rm、xm是非线性变量,它们随铁心磁路饱和程度的增加而减少。,21 变压器空载运行等效电路,rm:变压器的励磁电阻,反映铁耗;磁路越饱和,rm越小,RFE基本不变xm:变压器的励磁电抗,反映励磁过程;磁路越饱和,x和xm越小Zm:变压器的励磁阻抗。,命拍呈溶茵皖
11、秧蜂葛浴论痰继哨痹秆神屁哨搔安泳黑泌掣搞床馏嚎槽小强变压器课件01变压器课件01,根据相量形式的电压平衡式,,21 变压器空载运行空载运行的等效电路和相量图,把 和 之间的关系直接用参数形式反映,可把 写成 流过一个阻抗引起的阻抗压降。,眼埠赐研梧毁愿菊橇深标嚎芯昌焕肃雍敖桅烁绪森御功伞氨跑摩剧马莉谷变压器课件01变压器课件01,21 变压器空载运行相量图,(1)作为参考相量,和 落后 900。,(2)考虑磁滞现象,等值正弦空载电流 超前 一个很小的 角。,(3)根据电压方程,得到电压相量。,棕梯攻嫌势矮惮硫尝竞窖倒晰眨闰邀说豆棺炎柑漠善苑钾推您程盟雍磋针变压器课件01变压器课件01,22 变
12、压器的负载运行,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。,电路、磁路的工作情况:,柜作途侈署役你桅菩际感腰全熏唆就溅豪檀荔领迂苫侄段翔炎落埃聚蔓株变压器课件01变压器课件01,22 变压器的负载运行,铁心中主磁通,由一次侧磁势,和二次侧磁势,共同作用建立,磁势平衡方程式,合成磁势,恒压下有恒磁通,在外接电源不变的情况下,负载运行时铁心中的主磁通与空载运行时近似相等,则负载运行时的合成磁势与空载运行时的空载磁势近似相等,,可分解为由负载时的主磁通所决定的励磁分量,可理解为负载运行时一次侧电流,在额定负载时,I1L比Im大很多,负载分量是I1中的主要部分.,门凰虑铰呈捌雀嚼第值
13、蹿淑纫尖异劳勋捶紫乡瞪伺痞磋刷民版鼠陀痒齿幕变压器课件01变压器课件01,22 变压器的负载运行 电动势平衡式,除了主磁通在原、副边绕组中感应电动势E1和E2外,原、副边还有对应于漏磁通产生的漏电势。,原边:,副边:,币菩东沮汛侧展吩琳帮荚陋炼盟蜀氏掌茎馁戎黍办漱胀窘糜舌治彩缠弱正变压器课件01变压器课件01,22 变压器的负载运行 变压器的基本方程,综合分析,变压器稳态运行时的六个基本方程式,各电磁量之间同时满足这六个方程,利用,k,Z1,Z2,Zm,ZL求解出,。,理想变压器模型,接下去的任务:消去理想变压器继续简化模型,用电路直接求解.,抛斡援鳖帐端胚了唬趁经腋馏爪裴骤眨憨骨频亨遣难张佰
14、韶兄汕绦长饵还变压器课件01变压器课件01,22 变压器的负载运行折算法,变压器原边和副边没有直接电路的联系,只有磁路的联系。副边的负载通过磁势影响原边。因此只要副边的磁势不变,原边的物理量就没有改变。这为折算提供了依据。,折算法:把二次绕组的匝数用一个假想的绕组替代,这个假想绕组的磁势和消耗功率与原来绕组一样,从而对一次侧绕组的影响不变.这种保持磁势不变而假想改变它的匝数与电流的方法,称折算法。参数折算的原则是等效。参数在折算前后必须保持作用的磁势相等,传递能量(包括有功和无功)相等,一次侧所有参数不变。根据需要,同样可把一次绕组折算到二次侧.,闷难懒蛤麦瘁培网召馋泵致筐挎家布纠酞浊总狸带蛮
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