《电机及拖动基础》课程设计报告

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1、成绩重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告姓名杨要军专业自动化学号0512090212指导教师刘想得时间2011/12/14前言变压器是电气和电子领域十分常用的一种装置或组件，可以认为是静止的电能转换装置或电信号传递组件。它的工作原理是电磁感应定律，它的主要作用是电能变换、电气隔离、信号检测和阻抗匹配等。其电能变换功能可以将一种交流电压或电流等级尽可能低损耗地转换成同频率的另一种电压或电流等级，它对用电系统的检测和控制上也具有广泛的应用。而我们通过这段时间的课程设计，应从无知到认知，到深入了解，渐渐了我喜欢上了这个全新的专业，让我深

2、刻的体会到学习过程是最美的。在整个课程设计过程中，我每天都有很多新的体会。内容1、建立单相变压器负载运行的数学模型，并详细说明。2、建立三相心式变压器对称负载运行的数学模型，并说明特点？3、三相心式变压器，如果负载不对称，该如何进行处理？目录一、设计的目的和意义2二、总体分析方案2（一）建立单相变压器负载运行的数学模型，并详细说明。21、单项变压器的负载运行。22、变压器的负载运行及数学模型33、绕组归算(折算)及数学模型64、负载时的等效电路和相量图8(二)建立三相心式变压器对称负载运行的数学模型，并说明特点？111、三项变压器的介绍11

3、2、三相变压器的磁路　　三相变压器组和三相心式变压器的磁路不同。123、绕组联结方式和磁路系统对感应电动势波形的影响13（三）三相心式变压器，如果负载不对称，该如何进行处理？171、对称分量法182、三相变压器的各相序的等效电路和相序阻抗203、相变压器带单相负载(不对称分量法的使用，Y/Y0不能带单相负载的原因)以Y/Y0带单相负载为例。254、讨论28三、理论基础：29四、设计心得29五、参考文献301一、设计的目的和意义通过本次的课程设计更进一步的掌握和了解变压器的分析方法。这次课程设计可以使我们在学校学的理论知识用到实践中，使我们在

4、学习中起到主导地位，是我们在实践中掌握相关知识，能够培养我们的职业技能，课程设计是以任务引领，以工作过程为导向，以活动为载体，给我们提供了一个真实的过程，通过这次的数学分析便于我们掌握规范系统的变压器方面的知识，同时也提高了我们的动手能力。二、总体分析方案（一）建立单相变压器负载运行的数学模型，并详细说明。1、单项变压器的负载运行。变压器负载运行时的物理情况变压器的一次绕组加上电源电压u1，二次绕组接上负载阻抗ZL，如图下图所示，即变压器投入了负载运行。2变压器负载运行时，通过电磁感应关系，将一次、二次绕组电流紧密地联系在一起，i2的增加或

5、减小必然同时引起i1的增加或减小；相应地，二次绕组输出功率的增加或减小，必然同时引起一次绕组输入功率的增加或减小，这就达到了变压器通过电磁感应传递能量的目的。2、变压器的负载运行及数学模型2.1磁动势平衡方程式变压器负载运行时，一次电流由空载时的i0变为负载时的i1，由于Z1较小，因此一次绕组漏阻抗压降I1Z1也仅为(3~5)%U1N，当忽略不计时，有U1≈E1，故当电源电压U1和频率f1不变时，产生E1的主磁通Fm也应基本不变，即从空载到负载的稳定状态，主磁通基本不变。所以，负载时建立主磁通所需的合成磁动势3F1＋F2与空载时所需的磁动势

6、F0也应基本不变，即有磁动势平衡方程（1-1）将式（7-16）两边除以N1并移项，便得（1-2）上式表明，负载时一次电流由两个分量组成，一个是励磁电流，用于建立主磁通Fm；另一个是供给负载的负载电流分量，用以抵消二次绕组磁动势的去磁作用，保持主磁通基本不变。由于变压器空载电流很小，为方便分析问题，常忽略不计，则式（1-2）可近似为　　　　　　上式表明，与相位上相差接近180°，考虑数值关系时，有这里得到了与式相同的结果，说明变压器带负载运行时，其一次侧与二次侧的电流，在数值上也近似地与它们的匝数成反比。2.2电动势平衡方程式根据前面的分析可

7、知，负载电流i2通过二次绕组时也产生漏磁通F2s，相应地产生漏磁电动势e2s。类似e1s的计算，e2s也可用漏抗压降的形式来表示，即（1-3）4参照图下图a所示的正方向规定，根据基尔霍夫第二定律，变压器在负载时的一次、二次绕组的电动势平衡式为综上所述，可得到变压器负载时的基本方程式（1-4）53、绕组归算(折算)及数学模型所谓把二次侧折算到一次侧，就是用一个匝数为N1的等效绕组，去替代变压器匝数为N2二次侧绕组，折算后的变压器变比N1/N1=1。折算前后，变压器内部的电磁过程、能量传递应完全等效，即从一次侧看进去，各物理量应该不变。因为变压

8、器二次侧绕组是通过F2来影响一次侧的，只要保证二次侧绕组磁动势F2不变，则铁心中合成磁动势F0不变、主磁通Φm不变、Φm在一次侧绕组中感应的电动势E1不变，一次侧从电网吸收的电流