《变压器空载短路》PPT课件

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1、变压器的基本工作原理1.基本原理：利用电磁感应原理，实现能量的传递。2.特点：（1）只能传递交流电能；（2）只能改变交流电压或电流的大小而不能改变频率。1.1.2变压器的工作原理一、基本工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在原绕组中加上交变电压，产生交链原、副绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。只要原、副绕组的匝数不同，就能达到改变电压的目的。空载运行：是指当变压器原绕组接交流电源，副绕组开路，即i2=0时的状态。空载时原绕组中的交变电流称为空载电流单相变压器

2、的空载运行单相变压器的空载运行电磁关系主磁通和漏磁通在性质上的不同：1）由于铁磁材料有饱和现象，所以主磁路的磁阻不是常数，主磁通与建立它的电流之间呈非线性关系。而漏磁通的磁路大部分是非铁磁材料组成，所以漏磁路的磁阻基本上是常数，漏磁通与产生它的电流呈线性关系2）主磁通在原、副绕组中均感应电动势，当副方接上负载时便有电功率向负载输出，故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通仅在原绕组中感应电动势，不能传递能量，仅起压降作用。因此，在分析变压器和交流电机时常将主磁通和漏磁通分开处理。单相变压器的空载运行讨论：1）性质上

3、：与成非线性关系；与成线性关系；2）数量上：占99%以上，仅占1%以下；3）作用上：起传递能量的作用，起漏抗压降作用。主磁通与漏磁通的区别？变压器的感应电动势和变比1、正方向的规定：1）在负载支路，电流的正方向与电压降的正方向一致，而在电源支路，电流的正方向与电动势的正方向一致2）磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则3）感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则电压u1,u2的正方向表示电位降低，电动势e1,e2的正方向表示电位升高。在原方，u1由首端指向末端，1从首端流入。当u1

4、与1同时为正或同时为负时，表示电功率从原方输入，称为电动机惯例。在副方，u2和2的正方向是由e2的正方向决定的，即2沿e2的正方向流出。当u2和2同时为正或同时为负时，电功率从副方输出，称为发电机惯例变压器的感应电动势和变比2、感应电动势分析1)、主磁通感应的电动势——主电动势设则有效值相量同理，副边主电动势也有同样的结论。可见，当主磁通按正弦规律变化时，所产生的原边主电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁通。主电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通的最大值成正比。2、感应电动势分析2)、漏磁通感应的电

5、动势——漏电动势漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即根据主电动势的分析方法，同样有由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和,故磁阻很大且为常数,所以漏电抗很小且为常数,它不随电源电压负载情况而变.3、电压平衡方程式（1）一次侧电动势平衡方程忽略很小的漏阻抗压降，则可见，影响主磁通大小的因素有电源电压、电源频率和原边线圈匝数。并写成有效值形式，有在副边，由于电流为零，则副边的感应电动势等于副方的空载电压，即：重要公式4、变压器的变比定义对三相变压器，变比为原、副边的相电动势之比，近似为额定相电压之比。定义：在变压

6、器中，原、副绕组的感应电动势E1和E2之比称为变压器的变比，用K表示变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。当变压器空载运行时，由于U1≈E1，U20≈E2，故可近似地用空载运行时原、副边的电压比来作为变压器的变比是变压器中一个很重要的参数，若Nl＞N2，则U1＞U2，是降压变压器；若N1＜N2，则U1＜U2，是升压变压器讨论：一台220/110伏的变压器，变比，能否原边线圈用2匝，副边线圈用1匝，为什么？答：不能。由可知，由于匝数太少，主磁通将剧增，磁密过大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻增大。于是，根据磁路

7、欧姆定律可知,产生该磁通的激磁电流必将大增。再由可知，磁密过大,导致铁耗大增，铜损耗也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。讨论：一台结构已定的变压器当外施电压为已知，需要电源提供多大的激磁电流呢?激磁电流包括哪些成分呢?答：决定于变压器的铁芯材料及铁芯几何尺寸。因为铁芯材料是磁性物质，激磁电流的大小和波形将受磁路饱和、磁滞及涡流的影响。补充：高低压绕组的判别用万用表的电阻档测量变压器的四个端子，相通的端子间对应一个绕组。其中电阻大的对应高压绕组，电阻小的对应低压绕组。变压器的空载电流1、作用与组成2、性

8、质和大小性质：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I0Q=I0P；空载电流包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立磁场，产生主磁通,它不消耗有功功率——无功分量；另一个是铁损耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量大小：空载时相量图和等效电路1、空载时的相量图（1）以为参考相量（3）与同相，超前，（2）滞后，且空载时(4)根据电压平衡方程式，在的末端