电工基础周绍敏12答辩课件.ppt

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1、第十一章变压器和交流电动机第十一章变压器和交流电动机教学重点：1．能利用变压器的电压变换、电流变换和阻抗变换的关系做相应的计算。2．会正确使用几种变压器。3．会进行三相异步电动机起动、反转、调速、制动的操作。1．变压器的工作原理。2．三相异步电动机的工作原理。3．三相异步电动机起动、反转、调速和制动的方法。教学难点：序号内容学时1第一节　变压器的构造12第二节　变压器的工作原理23第三节　变压器的功率和效率14第四节　常用变压器15第五节　变压器的额定值和检验16实　验　单相变压器27第六节　三相异步电动机28第

2、七节　三相异步电动机的控制19第八节　单相异步电动机110本章小结211本章总学时14学时分配：第十一章变压器和交流电动机第一节变压器的构造第二节变压器的工作原理第三节变压器的功率和效率第四节常用变压器第五节变压器的额定值和检验第六节三相异步电动机第七节三相异步电动机的控制第八节单相异步电动机本章小结第一节变压器的构造一、变压器的用途和种类二、变压器的基本构造一、变压器的用途和种类1．变压器的用途：变压器除可变换电压外，还可变换电流、变换阻抗、改变相位。2．变压器的种类：按照使用的场合，变压器有电力变压器，整流变

3、压器，调压变压器，输入、输出变压器等。变压器是利用互感原理工作的电磁装置，它的符号如图11-1所示，T是它的文字符号。图11-1变压器的符号二、变压器的基本构造变压器主要由铁心和绕组两部分构成。铁心是变压器的磁路通道，是用磁导率较高且相互绝缘的硅钢片制成，以便减少涡流和磁滞损耗。按其构造形式可分为心式和壳式两种，如图11-2(a)、(b)所示。绕组圈是变压器的电路部分，是用漆包线、纱包线或丝包线绕成。其中和电源相连的绕组叫一次绕组，和负载相连的绕组叫二次绕组。图11-2心式和壳式变压器第二节变压器的工作原理一、变

4、压器的工作原理二、变压器的外特性和电压变化率一、变压器的工作原理变压器是按电磁感应原理工作的，一次绕组接在交流电源上，在铁心中产生交变磁通，从而在一次、二次绕组产生感应电动势，如图11-3所示。图11-3变压器空载运行原理图由此得忽略线圈内阻得一次绕组接上交流电压，铁心中产生的交变磁通同时通过一次、二次绕组，一次、二次绕组中交变的磁通可视为相同。设一次绕组匝数为N1，二次绕组匝数为N2，磁通为，感应电动势为1．变换交流电压上式中K称为变压比。由此可见：变压器一次绕组、二次绕组的端电压之比等于匝数比。如果N1

5、2，K<1，电压上升，称为升压变压器。如果N1>N2，K>1，电压下降，称为降压变压器。式中cos1——一次绕组电路的功率因数；cos2——二次绕组电路的功率因数。1，2相差很小，可认为相等，因此得到可见，变压器工作时一次、二次绕组的电流跟绕组的匝数成反比。高压绕组通过的电流小，用较细的导线绕制；低压绕组通过的电流大，用较粗的导线绕制。这是在外观上区别变压器高、低压饶组的方法。根据能量守恒定律，变压器输出功率与从电网中获得功率相等，即P1=P2，由交流电功率的公式可得U1I1cos1=U2I2cos2

6、2．变换交流电流将代入，得因为所以设变压器一次侧输入阻抗为

7、Z1

8、，二次侧负载阻抗为

9、Z2

10、，则可见，二次侧级接上负载

11、Z2

12、时，相当于电源接上阻抗为K2

13、Z2

14、的负载。变压器的这种阻抗变换特性，在电子线路中常用来实现阻抗匹配和信号源内阻相等，使负载上获得最大功率。3．变换交流阻抗一次侧电流输入阻抗【例11-1】有一电压比为220/110的降压变压器，如果次级接上55的电阻，求变压器一次侧的输入阻抗。解1：二次侧电流解2：变压比输入阻抗【例11-2】有一信号源的电动势为1V，内阻为600，负载电阻为150。

15、欲使负载获得最大功率，必须在信号源和负载之间接一匹配变压器，使变压器的输入电阻等于信号源的内阻，如图11-4所示。问：变压器变压比，一、二次电流各为多少?图11-4　例11-2图解：负载电阻R2=150，变压器的输入电阻R1=R0=600，则变比应为一、二次电流分别为二、变压器的外特性和电压变化率1．变压器的外特性变压器外特性就是当变压器的一次电压U1和负载的功率因数都一定时，二次电压U2随二次电流I2变化的关系，如图11-5所示。图11-5　变压器外特性曲线由变压器外特性曲线图可见：(3)当负载为电容性负载

16、时，随着功率因数cos的降低，曲线上升。所以，在供电系统中，常常在电感性负载两端并联一定容量的电容器，以提高负载的功率因数cos。(1)I2=0时，U2=U2N。(2)当负载为电阻性和电感性时，随着I2的增大，U2逐渐下降。在相同的负载电流情况下，U2的下降程度与功率因数cos有关。2．电压的变化率电压变化率是指变压器空载时二次端电压U2N和有载时二次端电压U2之差