《电机学总复习》ppt课件

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1、概论铁磁材料的性质磁通密度B与磁场强度H成饱和曲线关系。磁导率随饱和程度的增加而减小。概论铁磁材料的性质存在磁滞损耗和涡流损耗，统称铁耗。单位重量铁磁材料的铁耗p=p1/50(f/50)βB2m。p1/50，比损耗，也称铁耗系数，是指：Bm＝1Wb/m2,f=50Hz时1kg铁磁材料的铁耗。β介于一次和二次方之间。概论磁导、磁阻取决于磁路材料的磁导率、磁路的几何尺寸（横截面积、长度）变压器的空载运行副边开路，电流为零变压器的空载运行主磁通和漏磁通的性质不同，主要表现在：1）由于铁磁材料存在饱和现象，主磁通与建立它的电流i0之间成非线性关系；而漏磁通由于主要沿非铁磁材料闭合，它与

2、电流i0保持线性关系。2）在电磁关系上，主磁通在原、副绕组内感应电动势，副方如果接上负载，则在电动势作用下向负载输出电功率，所以主磁通起传递能量的作用；漏磁通仅在原边感应电动势，只起电压降的作用，不能传递能量。变压器的空载运行主磁通感应的电动势即：原、副绕组内的感应电动势的有效值与主磁通的幅值、绕组匝数、磁通交变的频率成正比。当变压器接到额定频率的电网上运行时，由于f和w1（w2）均为常值，故电动势E1（E2）的大小仅由磁通Φm所决定。变压器的空载运行空载电流的波形当磁路不饱和时，若不考虑铁耗的影响，当磁通按正弦规律变化为正弦波时，i0也按正弦规律变化为正弦波。当磁路饱和时，若

3、不考虑铁耗的影响，当磁通按正弦规律变化为正弦波时，i0的波形畸变成尖顶波。饱和程度愈高，i0的波形畸变的愈厉害。当磁路饱和时，考虑铁耗的影响，当磁通按正弦规律变化为正弦波时，i0的波形畸变成尖顶波。饱和程度愈高，i0的波形畸变的愈厉害。i0的波形超前于主磁通铁耗角。变压器的空载运行基本方程式变压器的负载运行变压器的归算采用一台副绕组匝数等于原绕组匝数的假想变压器来模拟实际变压器，假想变压器与实际变压器在物理情况上是等效的。等效条件：1)原边电路情况不变，即主磁场不变；2)副边对原边的影响不变，即副边的磁动势不变；3)有功和无功损耗不变。当把副边各物理量归算到原边时，电动势、电压

4、的归算值等于其原来的数值乘以k；电阻、电抗、阻抗的归算值等于其原来的数值乘以k2；电流的归算值等于原来数值乘以1/k。变压器的负载运行基本方程式变压器的负载运行等效电路变压器的负载运行等效电路空载实验实验目的：求出变比k、空载损耗p0和激磁阻抗Zm。变压器的参数测定实验步骤：进行试验时，高压边开路，低压边加上额定电压U1N，测量副边电压U20、空载电流I0及空载输入功率p0。空载实验讨论：1）空载试验时，外加电压和感应电动势都达到额定值，铁心磁密以及铁耗也是正常运行时的数值。由于空载时原边只有激磁电流，它引起的铜耗可以忽略不计。所以输入功率p0几乎全部供给铁耗pfe。于是p0≈

5、pfe。2）变压器空载时的总阻抗为Z0=Z1+Zm，由于Zm>>Z1，因此：3）如果是三相变压器，在计算激磁阻抗时，采用一相的功率、电压和电流值来计算。4）由于激磁阻抗Zm随外加电压的大小而变化，为了使测出的参数符合变压器的实际运行情况，空载试验应在额定电压下进行。5）由于试验是在低压侧进行的，故测得的参数是归算到低压方的数值，如果需要归算到高压侧，则必须乘以k2。变压器的参数测定短路实验实验目的：求出负载损耗pk、短路阻抗Zk和短路电压uk。变压器的参数测定实验步骤：进行试验时，低压边短路，高压边边通过调压器接到电源．试验时所加电压必须比额定电压低得多，以原边电流达到或接近额

6、定值为止。测量这时的电压Uk，原边电流Ik，和输入功率pk。短路实验讨论：1）稳态短路试验时，当原绕组电流达额定值，副绕组里电流也几乎同时达额定值，这时绕组中的铜损耗相当于额定负载时的铜耗，从简化等效电路看出，当副边短路而原边电流为额定值时，原边电压的大小等于变压器漏阻抗上的压降，因此Uk＝I1Nzk很小。由于外加电压很低，铁心里的主磁通很小，激磁电流以及铁耗可以忽略，这时输入功率pk几乎全部供给了绕组的铜耗，因此稳态短路测出的损耗称为负载损耗。2）由于绕组的电阻随温度而变化，而短路试验一般在室温下进行，所以测得的电阻必须换算到基准工作温度时的数值，根据国家标准规定，油浸电力变

7、压器和电机的绕组应换算由75℃的数值。3）如果是三相变压器，在计算激磁阻抗时，采用一相的功率、电压和电流值来计算。变压器的参数测定阻抗电压所谓阻抗电压是短路阻抗与原边额定电流的乘积用原边额定电压的百分数表示，即：上式表明，阻抗电压就是变压器短路电流达额定值时原边所加电压用原边额定电压百分数表示，故又称短路电压。它的有功分量ukr无功分量ukx分别为:变压器的参数测定变压器的电压调整率所谓电压调整率是指：当原边接在额定频率和额定电压的电网上，空载时副边电压U20与在给定负载功率因数下副边电压U