四章變壓器課件

1、 變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P =UI cos 及及負載功率因數(shù)負載功率因數(shù)cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U I P = I RlI S 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電

2、站 10kV降壓降壓降壓降壓變壓器的磁路變壓器的磁路1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心(1) 空載運行情況空載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路。二次側(cè)開路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空載時，空載時，鐵心中主鐵心中主

3、磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)二次側(cè)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵心有載時，鐵心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次繞組磁通勢共繞組磁通勢共同產(chǎn)生的合成同產(chǎn)生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfN

4、EE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 根據(jù)根據(jù)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側(cè)等效電路如圖變壓器一次側(cè)等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩端其兩端的電壓也較小的電壓也較小,與主磁電動勢與主磁電動勢 E 比較可忽略不計，比較可忽略不計，則則1E1R1I1U1E+一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)KNNEEUU 2121201根據(jù)根據(jù)KVL：2m220224440Nf.EUU,I 結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變匝數(shù)比

5、，就能改變輸出電壓。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+ABCXYZabczyx高壓繞組：高壓繞組：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低壓繞組：低壓繞組：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞組接法低壓繞組接法:YY0/三相配電變壓器三相配電變壓器: Y/動力供電系統(tǒng)（井下照明）動力供電系統(tǒng)（井下照明）: Y0/A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1

6、UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情況下：一般情況下：I0 (38)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載磁勢空載磁勢有載磁勢有載磁勢22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ222222

7、11 ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負載的阻抗模的側(cè)所帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信號源信號源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如圖，交流信號源的電動如圖，交流信號源的電動勢勢 E= 120V，內(nèi)阻，內(nèi)阻 R 0=800 ，負載為揚聲器，其等效電阻為負載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: （1）當）當RL折算到原邊的等效電阻折算到原邊的等效電阻 時時 ， 求變壓器的匝數(shù)求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（比和信號源輸出的功率；（2）當將負

8、載直接與信號源聯(lián)接時當將負載直接與信號源聯(lián)接時,信號源輸出多大功率？信號源輸出多大功率？0RR L W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，為：為： 變壓器額定容量變壓器額定容量(KVA)S:三相三相D:單相單相 N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側(cè)輸入功率：一次側(cè)輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負載的決于負載的性質(zhì)性質(zhì)122222)。%100%20220 UUUU)(22I

9、fU 2 U2I2U20I2N2 O FeCu2212PPPPPP AXax Aax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 變壓器符號注意：注意：變壓器在工作時，鐵芯和繞組都會發(fā)熱，必須采取冷卻措施。小容量變壓器采用空氣冷卻方式，大容量變壓器采用油浸自冷、油浸風冷或強迫油循環(huán)風冷等方式，。變壓器油除了冷卻作用外，還能增強變壓器內(nèi)部的絕緣性能。注意：注意：變壓器在工作時，鐵芯和繞組都會發(fā)熱，必須采取冷卻措施。小容量變壓器采用空氣冷卻方式，大容量變壓器采用油浸自冷、油浸風冷或強迫油循環(huán)風冷等方式，。變壓器油除了冷卻作用外，還能增強變壓器內(nèi)部的絕緣性能。三、常用變壓器三、常用變壓器 變壓器的

10、種類很多，下面介紹幾種常用的變壓器1三相變壓器 2電焊變壓器3互感器和鉗形電流表1三相變壓器三相變壓器 三相變壓器實際上等效于三個相同的單相變壓器，在每個鐵芯柱上繞著同一相的一次和二次繞組。常用的三相變壓器分為三相干式變壓器和三相油浸變壓器。2電焊變壓器電焊變壓器電焊變壓器是交流弧焊機的組成部分。電弧焊對電焊變壓器的要求是：空載時應有6075V的引弧電壓，帶載時二次電壓應迅速下降，當焊條與焊件間產(chǎn)生電弧并穩(wěn)定燃燒時，維持電弧的正常電壓約為2535V為宜。焊條與工件相碰瞬間，短路電流不能過大，以免燒壞電焊機。此外，為了能適應不同焊件和焊條，焊接電流的大小應可以方便地調(diào)節(jié)。為了滿足上述要求，電焊變壓器的結(jié)構(gòu)與一般變壓器不同。它的二次繞組與一個電抗器串聯(lián)，電抗器的鐵芯有一定的空氣隙，轉(zhuǎn)動螺桿可以改變空氣隙的距離。空氣隙加大，電抗器感抗減小，電流就要增大；反之，當空氣隙減小，電流就減小。3互感器和鉗形電流表互感器和鉗形電流表 v互感器是一種專供測量儀表、控制設備和保護設備中使用的變壓器。它們可以把待測電壓、按一定比率變小以便于測量；同時由于一次側(cè)與二次側(cè)之間采用磁耦合，起到很好的電氣隔離作用，從而可以保證儀表和人員的安