大学考研-电动与拖动课件-第2章变压器.ppt

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1、大连理工大学电气工程系第2章变压器2.1变压器的工作原理2.2变压器的基本结构2.3变压器的运行分析2.4变压器的参数测定2.5变压器的运行特性2.6三相变压器的联结组2.7三相变压器的并联运行2.8自耦变压器2.9三绕组变压器2.10仪用互感器第2章变压器2.1变压器的工作原理2.2变压器的基本结构2.3变压器的运行分析2.4变压器的参数测定2.5变压器的运行特性2.6三相变压器的联结组2.7三相变压器的并联运行2.8自耦变压器2.9三绕组变压器2.10仪用互感器电机与拖动返回主页大连理工大学电气工程系2.1变压器的工作原理一、单相变压器＋u2－＋u1－i1i2Φ

2、12一次绕组二次绕组施加：u1→i1→N1i11Φ→e1e1e2u2→i2→N2i2→2→e2→L1→L2ZL第2章变压器e2e2e1e1大连理工大学电气工程系1.电压变换一次侧电路U1=－E1+(R1+jX1)I1=－E1+Z1I1※R1：一次绕组电阻。X1：一次绕组漏电抗。Z1：一次绕组漏阻抗。忽略Z1，则U1≈－E1图形符号表示的电路图ZL－e1＋＋e2－i1+u1－i2＋u2－2.1变压器的工作原理E1=－j4.44N1fΦm大连理工大学电气工程系二次侧电路E2=－j4.44N2fΦm=E2－Z2I2U2=E2－(R2+jX2)I2U2=

3、ZLI2U2≈E2※R2、X2、Z2：二次绕组的电阻、漏电抗、漏阻抗。忽略Z2，则一、二次绕组的电动势之比称为电压比≈U1U2k=E1E2=N1N2忽略Z1和Z22.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系2.电流变换i2的大小由什么决定？i1的大小由什么决定？I2由

4、ZL

5、决定；I1取决于I2。I1随I2变化的原因：①能量守恒。②从电磁关系分析:U1N4.44N1fΦm≈=常数N1i1↓↑N2i2N1i0→Φ磁通势平衡方程：2.1变压器的工作原理F1m+F2m=F0m大连理工大学电气工程系当：I2=I2N，I1=I1N（满载）在满载或接近满载时，I0可忽略不计。N1I

6、1+N2I2=N1I0N1I1m+N2I2m=N1I0m两边除以得即2.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系I1=－N2N1I2N1I1+N2I2=0I1I2N2N1=1k=大小关系：相位关系：I1与I2相位相反。I2具有去磁性质：I2削弱Φm→Φm不变→I1增加→以维持Φm不变。因此I2↑→I1↑。——电流变换。e2e2e1e1＋u1－i1ZLi2Φ12＋u2－2.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系3.阻抗变换

7、ZL

8、N1N2I1+U1－I2＋U2－忽略Z1、Z2、I0，则=U1U2I2I1==kN1N2

9、Ze

10、=U1I1=kU2I2/kU2I2

11、=k2

12、Ze

13、=k2

14、ZL

15、变压器的阻抗变换I1k2

16、ZL

17、+U1－2.1变压器的工作原理等效大连理工大学电气工程系【例2.1.1】某半导体收音机的输出需接一只电阻为800的扬声器（喇叭），而目前市场上供应的扬声器电阻只有8。问利用电压比为多少的变压器才能实现这一阻抗匹配？解：ReRLk=8008==102.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系二、三相变压器1.三相变压器的种类三相组式变压器、三相心式变压器。（1）三相组式变压器特点：三相之间只有电的联系，没有磁的联系。U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w22.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系（

18、2）三相心式变压器特点：三相之间既有电的联系，又有磁的联系。U1U2u1u2V1V2v1v2W1W2w1w22.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系连接方式高压绕组低压绕组星形联结有中性线YNyn星形联结无中性线Yy三角形联结DdGB:Y,yn、Y,d、YN,d、Y,y、YN,y2三相绕组的联结方式最常用的三种2.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系【例2.1.2】某三相变压器，Y,d联结。向某对称三相负载供电。已知一次绕组的线电压U1L=66kV，线电流I1L=15.76A；二次绕组的线电压U2L=10kV，线电流I2L=104A。负载的功率因数2=cos

19、2=0.8。求该变压器一次、二次绕组的相电压和相电流以及变压器输出的视在功率、有功功率和无功功率。解：(1)一次绕组的相电压和相电流U1P=U1L3=kV=38.11kV661.732I1P=I1L=15.76A(2)二次绕组的相电压和相电流U1P=U1L=10kV2.1变压器的工作原理大连理工大学电气工程系I2P=I2L3=A=60.05A1041.732(3)输出的视在功率、有功功率和无功功率S2=3U2LI2L=1.732×10×104kV·A=1800kV·AP2=3U2LI2Lcos2=1.732×10×104×0.8kW=1