变压器的工作原理、分类和结构1

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1、3.1变压器的工作原理、分类和结构3.2变压器的空载运行3.3变压器的负载运行3.4变压器的等效电路及相量图3.5变压器参数的测定和标么值3.6变压器的运行特性3.7三相变压器3.8其它用途的变压器变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能.第三章变压器只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。3.1变压器的工作原理、分类和结构3.1.1变压器的工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁

2、通，在两绕组中分别感应电动势。3.1.2变压器的基本结构基本的结构：铁心、绕组器身变压器结构上的分类：心式变压器壳式变压器一、铁心变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。铁心的分类：叠接式铁心渐开线式铁心卷式铁心叠接式铁心的叠片次序：变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。二、绕组三、其它结构部件油箱油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。绝缘套管将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的作用。此外还有储油柜、

3、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。四、变压器的额定值指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。符号：SN；单位：VA或kVA。三相变压器：三相容量之和。S1N=S2N=SN额定电压指长期运行时所能承受的工作电压。符号：U1N/U2N；单位：V或kV。三相变压器：额定值为线电压。U1N是指加在一次侧的额定电压；U2N是指一次侧加额定电压，二次侧的空载电压；额定容量额定电流指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。符号：IN1/IN2；单位：A。三相变压器：额定值为线电流其数值是根据额定容量和额定电压计算出的值。额定频率此外，额定值还有额定频率、效

4、率、温升等。额定频率：工频50Hz。温升：电机某部分温度和周围冷却介质的温度之差。对单相变压器:对单相变压器:3.2变压器的空载运行3.2.1空载运行时的物理情况性质上：与成非线性关系；与成线性关系；数量上：占99%以上，仅占1%以下；作用上：起传递能量的作用，起漏抗压降作用。主磁通与漏磁通的区别感应电动势分析主磁通感应的电动势——主电动势设则有效值相量可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。漏磁通感应的电动势——漏电动势漏电动势也可以用漏抗

5、压降来表示，即根据主电动势的分析方法，同样有由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常数,所以漏电抗很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变.空载运行的电压方程3.2.2空载电流和空载损耗一、空载电流作用与组成性质和大小性质：由于空载电流的无功分量远大于有功分量，所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；空载电流包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立磁场，产生主磁通——无功分量；另一个是铁损耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量。波形由于磁路饱和，空载电流与由它产生的主磁通呈非线性关系。当磁通按正弦规律变化时，空载电流呈尖

6、顶波形。当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。实际空载电流为是正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。二、空载损耗对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与电流频率的1.3次方成正比，即空载损耗约占额定容量的0.2%~1%，而且随变压器容量的增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合金。变压器空载时，一次侧从电源吸收少量的有功功率，用来供给铁损和绕组铜损。由于和均很小，所以，即空载损耗近似等于铁损。3.2.3空载时的相量图

7、和等效电路一、相量图根据前面所学的方程，可作出变压器空载时的相量图：（1）以为参考量（2）与同相，滞后，（3）滞后，；（4）（5）一次侧的电动势平衡方程为由右图空载时等效电路可知二、等效电路和特性，所以不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路有饱由于，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个元件的电路。在一定的情况下，大小取决于的大小。从运行角度讲，希望越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大，减小，提高运行效率和功率因数。一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压

8、决定.主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。空载电流大小与主