变压器文档资料ppt课件.ppt

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1、变压器Transformer变压器的工作原理、分类及结构一、变压器的工作原理(1)变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。(2)两绕组只有磁耦合没电联系。(3)在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。构成变压器磁路的主要部分。当铁心内的磁通发生交变时，在绕组内产生感应电动势。理想变压器模型为电工惯例：电工惯例用于规定变压器中物理量的正方向。规定：（1）在同一支路中，电压和电流的正方向一致；（2）磁通正方向与电流正方向符合右手螺旋法则；（3）由交变磁通量产生的电动势正方向与产生该磁通量的电流正方向一致，并有e=-(dΦ

2、/dt)的关系。AX（1）当电流由A流到X时，A点的电位高于X点的电位（2）当电流由A流到X时，按照右手螺旋法则确定磁通。忽略绕组的电阻压降，则端电压只能由感应电动势平衡。u1＋e1=0思考：现有两台变压器，除了匝数一次侧不一样外，其余参数完全相同，现将两台变压器接到220V，50赫兹交流电上。问哪一台变压器的损耗较大？K——匝比忽略铁心中的损耗，根据能量守恒定律，有：认为变压器只是单纯的将能量由原边（一次侧）传递到了副边（二次侧）。变压器实际上是以磁场为介质进行了电能的转换。二、变压器的分类按用途分：电力变压器和特种变压器。按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组

3、变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分：芯式变压器和壳式变压器。按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。电源变压器电力变压器控制变压器接触调压器三相干式变压器三、变压器的结构简介铁心——变压器中主要的磁路部分，分为铁心柱与铁轭两部分。变压器铁心一般采用0.23－0.35mm厚的取向硅钢片叠压而成。三相芯式变压器1--铁心柱2--铁轭3—高压线圈4—低压线圈单相芯式变压器1--铁心柱2--铁轭3—高压线圈4—低压线圈单相壳式变压器1--铁心柱2

4、--铁轭3—绕组绕组——变压器中的电路部分。1—低压绕组2—高压绕组交叠式绕组油浸式电力变压器1—信号式温度计2—吸湿器3—储油柜4—油位计5—安全气道6—气体继电器7—高压套管8—低压套管9—分接开关10—油箱11—铁心12—线圈13—放油阀门变压器的额定值额定容量为变压器的视在功率（用SN表示，单位kVA，VA）额定电压（一次和二次绕组上分别为U1N和U2N，单位V,kV）额定电流（一次和二次绕组上分别为I1N和I2N，单位A,kA）单相变压器三相变压器额定频率fN——我国的规定为50Hz思考：变压器为什么不将功率作为额定值？变压器为什么不将功率作为额定值？额定频

5、率：50Hz额定容量：910kVA额定电压（一次侧）：6300V额定电压（二次侧）：400/231V额定电流（一次侧）：83.4A额定电流（二次侧）：1313A单相变压器的空载运行一空载运行时的物理情况变压器空载条件：一次侧加上交流电压，二次侧开路。（1）一次侧加上交流电压后，产生交流电流；（2）交流电流在铁心中产生交变的磁通（含主磁通和漏磁通）；（3）交变的磁通在一次、二次侧产生感应电动势；一次绕组和二次绕组的电动势平衡方程式i0—空载电流；u20—二次绕组的空载电压；R1—一次绕组的电阻。φm—主磁通；φ1σ—一次绕组漏磁通。电感计算方法：(Φm＋Φσ)＝Fm(1

6、/Rm＋1/Rσ)e＝-N1[d(Φm＋Φσ)/dt]=-N12(1/Rm＋1/Rσ)(di0/dt)=-(Lm+L1σ)(di0/dt)=e1+e1σ互感计算方法：Φm＝Fm/Rm=N1i0/Rme2＝-N2(dΦm/dt)=-N1N2/Rm(di0/dt)=-M(di0/dt)1、感应电动势与主磁通空载运行时，忽略i1r1和e1σ设：以上两式说明：（1）感应电动势e1和e2与φm的相位关系：均滞后于的电角度90°；（2）e1和e2是正弦交变信号，其有效值与φm的关系为4.44＝1.414×π电机学中一个非常重要的参数。2、空载电流空载电流包含两个分量，一个是励磁分

7、量，作用是建立磁场，产生主磁通——无功分量Im；另一个是铁损耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量Iu。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；大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸有关，用空载电流百分数I0%来表示：3、漏磁通和漏电抗漏电动势E1σ漏电抗是由漏磁通所产生的，它是表征漏磁通对于变压器影响所引入的一个参数。漏电感计算方法：Φσ＝Fm/Rσ=N1i0/Rσe2＝-N1(dΦσ/dt)=-N12/Rσ(di0/dt)=-L1σ(di0/dt)二、空载运行时的电动势平衡方程