福州大学-电机学-02变压器的基本作用原理与理论分析

《福州大学-电机学-02变压器的基本作用原理与理论分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电机学多媒体课件系列第一篇变压器第二章变压器工作原理和运行分析电气工程与自动化学院主讲黄灿水2016.3配套教材：《电机学》，林荣文（福州大学），中国电力出版社，2014.122.1变压器基本结构2.2变压器空载运行2.3变压器负载运行2.4标么值2.5变压器参数测定2.6变压器运行性能第二章变压器工作原理和运行分析目录3变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应，将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。§2.1变压器基本结构变压器的定义：4一、变压器的基本工作原理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

2、合没电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。只要一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变电压目的N1N25二、变压器的分类按用途分：电力变压器、调压器、仪用互感器、电子变压器、特种变压器。按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分：心式变压器和壳式变压器。按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。***本课程主要讨论电力系统输配电用电力变压器61、电力变压器干式油浸式72、调压器8

3、3、仪用互感器4、电子变压器95、特种变压器电炉变压器整流变压器电焊变压器环型变压器（音响）10主要组成：铁芯、绕组、变压器油、油箱、绝缘套管三相芯式变压器铁芯绕组单相壳式变压器铁芯绕组三、变压器的基本结构11交叠装配铁芯叠片装配实物㈠、铁心:变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用0.35mm0.5mm0.65mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。铁轭铁芯柱12铁芯各种截面充分利用空间提高变压器容量减小体积。13㈡、绕组变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。按照绕组在铁芯中的排列方法分为：铁芯式和铁壳式两类按照变压器绕组的基本形式

4、分为：同芯式和交叠式两种．1、铁芯式:（1）、每个铁芯柱上都套有高压绕组和低乐绕组。为了绝缘方便,低压在内，高压在外（2）、电力系统的各种变压器都用铁芯式变压器14扁铜线与成形绕组152﹑铁壳式（1）、铁芯柱在中间，铁轭在两旁环绕，且把绕组包围起来.高压绕组和低压绕组沿着铁芯柱的高度交错地排列着。(2)、常应用于电压较低而电流很大的持殊场合.例如电炉用变压器。16铁壳式变压器17(四)油箱油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。(五)绝缘套管将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着固定的

5、作用。(三)变压器油电力变压器的铁芯和绕组都需浸在变压器油中.变压器油的作用是双重的:①增强绝缘.②传递热量散热18电力变压器基本结构图2、散热管1、油箱3、油枕4、高低压绝缘套管5、油标`6、起吊孔7、铭牌19大型电力变压器20五、变压器的额定值指长期运行时所能承受的工作电压（线电压）指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率。指在额定容量下，允许长期通过的额定电流。在三相变压器中指的是线电流21三者关系：此外，额定值还有额定频率、效率、温升等。绕组Y接法：绕组Δ接法：22一、电磁物理现象§2.2变压器空载运行23主磁通与漏磁通的区别:二

6、、各电磁量参考方向的规定磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则1）性质上：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:同时交链两绕组，沿铁芯闭合，磁阻较小漏磁通:只交链一个绕组,沿非磁性物质闭合,磁阻较大i与E参考正方向相同24三、感应电动势、电压变比1、主磁通感应的电动势--设则:有效值:相量:同理，二次侧感应电动势也有同样的结论。可见:当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次侧感应电动势也按正弦规律变化，时间相位上滞后主磁

7、通90o。则:有效值:相量:25⒉E1﹑E2在时间相位上滞后于磁通900.其波形图和相量图如下图所示26⒊变压器的变比：在变压器中，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，即：上式表明，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，即27四、励磁电流讨论的问题：主磁通的波形取决于励磁电流的波形，而励磁电流的大小和波形决定于变压器的铁芯材料及几何尺寸，受磁路饱和、磁滞及涡流的影响。主磁通是励磁电流产生的，但是主磁通的量值大小受到外施电压U及电路参数的制约.对已制成的变压器,当N1、

8、f为常数，则：28(一)磁路饱对励磁电流的影响⑴磁路末饱和状态:Bm＜0.8Ta)其磁化曲线呈线性关系，导磁率是常数。b)当按正弦变化，亦按正弦变化，如图2—929