變壓器單相變壓器單相變壓器的空載運(yùn)行

1§3-2單相變壓器一、單相變壓器的空載運(yùn)行1、空載運(yùn)行是指變壓器匝數(shù)為N1的一次繞組加上交流電壓，匝數(shù)為N2的二次繞組開路，這種情況即為變壓器的空載運(yùn)行。2、空載運(yùn)行的電磁過程－u20＋e1e20＋u1－ΦΦ1Φ2i2i12（1）電壓平衡方程u20:二次側(cè)的空載電壓（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和主磁通一般，變壓器在空載運(yùn)行時(shí)，一次繞組的電阻壓降i1r1，一次漏電動(dòng)勢(shì)e1σ都很小，故可近似認(rèn)為u1≈e1，如u1隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，則e1和磁通m

也按正弦規(guī)律變化，設(shè)3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在相位上滯后于主磁通90度電角度，其有效值為：4通常電壓比取高壓繞組的電壓與低壓繞組電壓之比，即K>1。在三相變壓器中，電壓比為高壓繞組的線電壓與低壓繞組的線電壓之比。根據(jù)交流磁路的分析可得：K為變比5—一次繞組漏自感—一次繞組漏電抗（3）漏磁通與漏電抗由于漏磁通的磁路是非鐵磁性物質(zhì)，其磁導(dǎo)率是常數(shù)，所以漏磁通的大小與產(chǎn)生該漏磁通的繞組中的電流成正比，這樣上式可表示成：6（4）空載電流和勵(lì)磁電流變壓器空載運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)無電能輸出，無電流，此時(shí)一次繞組中的電流為空載電流i0?？蛰d電流i0的主要作用是在鐵心中建立磁場(chǎng)，產(chǎn)生主磁通，此時(shí)空載電流i0可認(rèn)為是勵(lì)磁電流im，即i0

=im

。為充分利用材料，變壓器鐵心設(shè)計(jì)得較為飽和。其磁通與電流關(guān)系服從鐵磁材料的磁化曲線Фm=f(im)。由于鐵心的非線性及一次繞組電阻和漏磁通存在，即使電源電壓的波形是正弦的，Фm

(t)及im(t)的波形不會(huì)是正弦波。為分析簡(jiǎn)化，這里我們?cè)陔娐贩€(wěn)態(tài)分析時(shí)，認(rèn)為Фm是按正弦規(guī)律變化的，可用等效正弦波去代替非正弦的空載電流波形。7實(shí)際上，變壓器一次繞組從電源輸入少量電功率p0，這個(gè)功率主要用來補(bǔ)償鐵心中的鐵損耗pFe，也有一小部分消耗在一次繞組的電阻r1上，不計(jì)該損耗，可認(rèn)為p0≈pFe，因此p0稱為空載損耗。因?yàn)橛需F損耗，Im中必然含有有功分量IFe，IFe稱為損耗電流。而用于建立磁場(chǎng)的無功電流Iμ，稱為磁化電流，由此得83、空載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)勢(shì)平衡方程94、空載運(yùn)行時(shí)相量圖105、空載運(yùn)行時(shí)等效電路圖空載時(shí)變壓器等效電路為兩個(gè)線圈串聯(lián)成的電路。其中一個(gè)是沒