电工学--(少学时)第5章.ppt

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1、5.1磁路5.2变压器的基本结构5.3变压器的工作原理5.4变压器的特性和额定值5.5三相变压器5.6变压器绕组的极性第5章变压器5.1磁路一、磁路的概念：磁通通过的路径磁路的分类：直流磁路I→Φ恒定（IN）交流磁路i→φ变化2.无分支直流磁路的特点：磁通集中在磁路里，磁路的路径就是磁力线的轨迹。磁路中任一截面上的磁通是均匀分布的。Φ=BS磁路常由几段构成，每段有相同的截面积和相同的磁介质，每段内磁场强度（H）相同。二、交流磁路的特点当电源电压U和频率f不变时，磁通φ基本恒定。2.铁心有铁损耗：磁滞损耗和涡流损耗。交流磁路除了具

2、有和直流磁路相同的特点外还有自己的一些特点。5.2变压器的基本结构变压器：将某一电压值的交流电变换成同一频率的另一电压值的电气设备作用：变换电压、变换电流、变换阻抗、功率传递种类：电力变压器、整流变压器、调压器、互感器心式变压器：线圈包围铁心，大功率的单相变压器铁心：构成磁路，由0.35~0.5硅钢片交错叠装而成。铁心绕组铁心绕组壳式变压器：铁心包围线圈，小功率的单相变压器3.附件：散热装置空气自冷式；油浸自冷式：铁心和绕组浸在油箱里，油箱上有散热管。原边：接电源的一侧绕组（一次绕组），匝数多为高压绕组。副边：接负载侧的绕组（二

3、次绕组），匝数少多为低压绕组。绕组可以有多个，根据需要可串并联。三相变压器高低压都有三个绕组。2.绕组：由高强度漆包线（扁铜线或铝线）绕制而成圆柱形5.3变压器的工作原理一、电压变换作用（空载运行）u1i0（i0N1）Φ主Φl1二、电流变换作用（有载运行）u1i0（i0N1）Φ主Φl1三、阻抗变换作用如图所示，ZL变化→I2变→I1变，ZL对I1的影响可以用一个接于原边的等效阻抗Z’L代替。忽略漏阻抗及空载电流的影响，损耗为零（理想变压器）。四、功率的传递1.变压器的视在功率和有功功率为2.输入输出功率的关系：(1)铜损耗PCu

4、=R1I12+R2I22(2)铁损耗PFe=Ph＋Pe※小型电力变压器=80%～90%※大型电力变压器=98%～99%5.4变压器的特性和额定值一、变压器的外特性当为U1额定值时，U2=f（I2）的关系曲线为变压器的外特性曲线。它是一条稍倾斜的曲线。电压变化率：二、变压器的损耗和效率铁损耗PFe=磁滞损耗+涡流损耗当U1和f一定时，φm基本不变，铁损为不变损耗，认为空载损耗等于铁损2.铜损PCu：原副绕组产生的损耗，可变损耗与电流有关。3.效率η：输出功率P2与输入功率P1之比。三、变压器的额定值（铭牌数据）1.额定电压：根

5、据绝缘强度和允许温升而规定的电压值。U1N为原边应接的电源电压，U2N为副边的空载电压。2.额定电流：根据变压器允许温升而规定的电流值。I1N为原边电流，I2N为副边电流。3.额定容量：表示变压器输出电功率的能力（视在功率）。SN=U2NI2N4.额定频率：原边所加交流电压的频率。5.相数：单相、三相6.温升：在额定状态下，变压器内部温度超出环境温度的容许值。与绝缘等级有关。例题已知：某单相变压器，SN=50kVA，U1N/U2N=6600/230V，空载电流为额定电流的3%，铁损耗为500W，满载铜损耗为1450W。向功率因数

6、为0.85的负载供电，满载时的二次侧电压为220V。求：1.变比；2.原副边额定电流；3.空载时的功率因数；4.电压变化率；5.满载时的效率。解：5.5三相变压器一、三相变压器的种类1.三相组式变压器U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w22.三相心式变压器U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w2特点：三相之间既有电的联系，又有磁的联系。二、三相绕组的连接方式连接方式高压绕组低压绕组星形有中性线YNyn星形无中性线Yy三角形DdGB:Yyn、Yd、YNd、Yy、YNy最常用的三种三、三相变压器的计算[例]某三相变

7、压器，YN,d联结，SN=50kV·A，U1N/U2N=10/0.4kV，Y,d联结，向求2=0.9感性负载供电。满载时二次绕组的线电压为380V。求：(1)满载时一次、二次绕组的线电流和相电流；(2)输出的有功功率。[解](1)满载时一次、二次绕组的电流相电流为(2)输出的有功功率5.6变压器绕组的极性一、同名端（同极性端）：用“*”或“·”表示原副绕组电位瞬时极性相同的端点。二、判断方法：1.当电流从两个线圈的同名端流入（流出）时，产生的磁通方向相同，磁通增加。绕组的极性与绕向有关。2.实验法测定同名端1234123456

8、78★★****ESmA+－实验方法测定同名端当开关S接通瞬间，若毫安表指针正偏说明A和a是同名端，若反偏则A和x是同名端。第5章小结一、变压器的三个作用：1.变换电压U1/U2=N1/N2=K2.变换电流I1/I2=N2/N1=1/K3.变换阻抗Z’=K2Z二