电能传输及转换技术

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1、第7章电能传输及转换技术7-1二端口网络7-2变压器7-3几种常用变压器7-4电热转换技术7-5电光转换技术7-6电声转换技术7-7电化学转换技术化学工业出版社第7章电能传输及转换技术7-1二端口网络化学工业出版社7-1二端口网络一、二端口网络具有四个端钮的网络称四端网络。如下图所示。M1111/1/1/2/2/2/222L1L1L2L2Z2Z1Z3（a）（b）（c）二端口网络在四端网络中端口由两个端钮组成，当从一个端钮流入该网络的电流等于从另一个端钮流出该网络的电流时，该两个端钮称一个端口。上

2、图（a）中，如果流入端钮1的电流等于流出端钮1/的电流，1-1/称一个端口。图中四端网络共有两个端口，称二端口网络。C7-1二端口网络二端口网络中与电源联接的端口称输入端口，与负载联接的端口称输出端口。二、二端口网络分类二端口网络按其内部电路是否含有电源，分为含源二端口网络和无源二端口网络。如下图所示。111/1/222/2/CZ1Z1Z2Z2Z3+-Us(a)含源二端口网络+(b)含源二端口网络含源及无源二端口网络7-1二端口网络二端口网络按其内部电路是否含有非线性元件，分为非线性二端口网络和

3、线性二端口网络。如下图111/1/222/2/CRRVD（b）线性二端口网络（a）非线性二端口网络非线性及线性二端口网络第7章电能传输及转换技术7-2变压器7-2变压器TrN1i10u1AXN2

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5、u20Saxx由硅钢片叠压制成的变压器铁心磁路变压器一次侧绕组（原边）变压器二次侧绕组（副边）变压器图形符号变压器是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止”电气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。一、变压器的基本结构低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门变压器主要由铁芯和绕组两大部分构成。铁

6、芯是它的磁路部分，绕组是它的电路部分。讯号式温度计吸湿计储油柜安全气道油表气体继电器高压套管7-2变压器二、变压器的工作原理（1）变压器的空载运行与变换电压作用ΦN1i10u1AXN2

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8、u20Saxx变压器的一次侧接电源，二次侧开路，这种运行状态称为空载。变压器空载时原边电流i10很小，在铁心磁路中产生按正弦规律变化的磁通φ，当φ穿过两线圈时，分别感应电压：7-2变压器变压器原、副边电压与感应电压的关系为：变压器原、副边电压与感应电压的关系为：其中k称为变压器的变比。显然：变压器通过改变原

9、、副边的匝数即可变换电压。7-2变压器（2）变压器的负载运行与变换电流作用变压器的一次侧接电源，二次侧与负载接通，这种运行状态称为负载运行。变压器负载运行时由于副边电流存在的去磁作用，因此原边电流由i10增大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等于二次侧负载所需要的磁动势。即：ΦN1i1u1AXN2

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11、u2Saxi27-2变压器（2）变压器的负载运行与变换电流作用变压器在能量传递的过程中损耗甚小，因此：因此：其中1/k称为变压器的变流比。显然：变压器在改变电压的同时也改变了电流，即变压器还可以变

12、换电流。7-2变压器（3）变压器的变换阻抗作用变压器的副边所接负载为

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14、，原边输入阻抗为Z1时，有：把变压比和变流比公式代入可得：ΦN1i1u1AXN2

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16、u2Saxi27-2变压器已知某收音机输出变压器的原边匝数为600,副边匝数为30,原边原接有16Ω的扬声器，现要改接成4Ω扬声器，求N2应改为多少？变压器的阻抗变换作用常用于电子电路中。例如：7-2变压器变压器的外特性就是描述输出电压u2随负载电流i2变化的关系，即：u2＝f（i2）两者之间的对应关系可用左图所示曲线进行描述。u2U

17、2Ni2I2N0cos(-φ2)=0.8超前cosφ2=1cosφ2=0.8滞后2．电压调整率电压调整率反映了变压器运行时输出电压的稳定性，是变压器的主要性能指标之一。7-2变压器4．变压器的损耗和效率（1）损耗铁损耗包括磁滞损耗和涡流损耗。（2）效率7-2变压器*三、电力变压器的型号S7-500/10低损耗系列产品额定容量（KVA）高压绕组额定电压（KV）变压器的额定值额定容量：三相变压器的总容量SN=3I2NU2N额定电压：原、副边额定值均指线电压数值。额定电流：I1N、I2N均指原、副边线

18、电流值。7-2变压器*四、三相变压器的并联运行ACBacbNACBacbNⅠACBacbNⅡ两台变压器并联运行将两台或两台以上变压器的原、副绕组分别并联到原边和副边的公共母线上，共同向负载供电的方式，称为变压器的并联运行。7-2变压器为了安全可靠地并联运行，变压器组必须满足下列三个条件：1.并联运行的变压器，其连接组别标号必须相同；2.并联运行的变压器，其变比应当相等；3.并联运行的变压器，其短路电压应当相等。其中第1条必须严格遵守！三相变压器的并联运行7-2变压器*五、变压器同名端判别··ax