《变压器制作者》ppt课件

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1、第5章变压器制作者：安徽工程大学邱月友第5章变压器变压器是根据电磁感应原理工作的电器设备。变压器可以用来进行电压、电流和阻抗的变换，所以在电力系统和电子线路中被广泛应用。5.1变压器5.1.1结构变压器的基本结构主要是由闭合铁芯和绕组组成的。其中，1、2为绕组，3为铁心变压器的铁心大多是采用导磁率较高、磁滞损耗和涡流损耗较小的硅钢片叠制而成的，或是由高导磁系数、低损耗的冷轧硅钢片叠制而成，而硅钢片彼此之间是绝缘的。铁心既是变压器的磁路部分，又作为变压器的机械骨架。铁心的基本形式有芯式和壳式两种。芯式结构的绕组绕在铁心两边，包围铁心，形成变压器的

2、原边、副边。壳式形式铁心包围绕组，绕组嵌在铁心里。一、铁心二、绕组绕在铁心上的线圈称为绕组，一般是用纱包或漆包铜钱绕制，近来也有用铝箔绕制，其截面有圆形或长方形等。绕组是变压器的电路部分。通常将接电源端的绕组称为初级绕组(初级线圈)或原线圈、一次绕组，接负载端绕组称为次级绕组(次级线圈)或副线圈、二次绕组。为了增加原、副绕组之间的磁耦合，通常原副绕组都绕在同一铁心柱上。5.1.2变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的。图5.1.1变压器原理图图5.1.2变压器电磁关系图其中，、是一、二次线圈的匝数，K是变比。1）若K＞1，则初级电压高于

3、次级电压，这种变压器叫做降压变压器；变压器除了具有电压变换作用以外，还进行电流变换和阻抗变换。2）若K＜1，则初级电压低于次级电压，这种变压器叫做升压变压器。Z’为变换后的阻抗，Z为变换前的阻抗。5.1.3变压器的特性和额定值变压器的特性主要体现在两个方面：外特性和效率。1.变压器的外特性所谓外特性曲线是指当一次侧电压为额定值，负载功率因数一定时，二次侧电压U2和电流I2的变化关系曲线，即。OU20U2I2I2N1cos2=j感性）(7.0cos2=j2．变压器的效率变压器的效率是指变压器的输出功率与输之比，通常也用百分数表示。其中输入功率除了

4、提供输出功率外，还入功率包括变压器的损耗。和交流铁心线圈一样，变压器的功率损耗包括原、副绕组电阻上的铜损耗，和铁心中的铁损耗。%10012=PPh%100%1002212D+D+==FeCuPPPPPPh【例5.1.1】一单相变压器，额定数据如下，，，满载时铜耗、铁耗。负载为日光灯，每只额定值为220V，50W，，满载时。试求：满载时日光灯的数目，变压器的效率；一、二次侧电流、功率；一次侧的；变压器的电压变化率。【解】为计算灯的数目，需先求出每只灯的额定电流，则每只灯的额定电流为但每只灯的实际电流应为满载时变压器二次侧电流就是额定电流，即

5、设满载时灯的数目为N，则应有，所以可取96只。满载时变压器的输出功率，亦即二次侧的功率为变压器输入功率，亦即一次侧的功率为故变压器的效率为变压器的变比所以一次侧电流为一次侧的功率因素为该变压器的电压变化率为从上述可见，由于该变压器的损耗（铜耗、铁耗）较大，所以变压器的效率较低，电压变化率较大，这与理想变压器差别较大。3.变压器的额定值变压器的额定值归纳如下：（1）一次绕组额定电压——根抿绝缘强度和允许温升规定加于一次绕组的最高电压。若施加电压过高，则绝缘材料寿命缩短甚至损坏；过低则不经济，未充分发挥其效益。（2）二次绕组额定电压——当一次绕组电

6、压为时，二次绕组的空载电压。对于电子额定电压仪器的小型电源变压器，也指满载时二次绕组电压。（3）一、二次绕组额定电流——一次绕组电压为额定电压时，一、二次绕组允许长期通过的最大电流。若电流过大，则温度过高，会使绝缘受损。（4）额定容量——又称视在功率，它是衡量变压器输出功率的能力。对于单相变压器而言它的单位为伏安()或千伏安（），不同于输出功率（单位是瓦W）。（5）额定频率——规定的电源频率，即变压器的设计频率。我国的电力变压器的额定额率是50Hz。（6）额定温升——变压器在额定运行状态下，内部温度允许高出规定的环境温度(通常为40℃)的度数。

7、所谓额定远行状态(或满载)，是指变压器原边电压与副边电流为额定值。5.1.4三相变压器三相变压器和前面讨论的单相双绕组变压器相比，基本原理相同，只是特点和用途不同。三相变压器主要用于变换三相电压，常用于输电、配电和整流电路中，它在结构上具有三个铁心柱，每个铁心柱上绕有属于同一相的高压绕组和低压绕组。高压侧三相绕组一般接成星形（Y）形式，低压侧三相绕组可接成星形（Y）或三角形（Δ）形式。（a）（b）（a）Y/Y0联接；（b）Y/Δ联接在Y联接方式中，相电压()是线电压()的，相电流()等于线电流()；在Δ联接方式中，变压器铭牌上标的额定电压、电流

8、均指线电压、线电流。三相变压器的额定容量与额定电压、电流的关系为相电流是线电流的，相电压等于线电压。三相5.2特殊变压器5.2.1自耦变压器自耦变压器