《初级变压器》PPT课件

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1、第十七单元变压器P355引述输配电系统示意图3.15~20kV35~500kV6~10kV380V/220V发电厂工厂发电机升压变压器高压配电线区域配电所工厂（用户）发电厂降压变压器降压变压器低压配电线G~高压输电线概述：1、什么是变压器：变压器是一种通过电磁感应原理，将一种交流的电压、电流系统转换成相同频率的另一种交流的电压、电流系统，进行电能传递的静止的电气设备。概念：交流电、同频率、静止的。一、电流的磁效应及电磁感应定律回顾：电磁感应定律：导体相对磁场作切割磁感线运动或者线圈中的磁通发生变化时，导体或线圈中就会产生感生电动势，当导体或线圈是闭合回路的

2、一部分，就会产生感生电流。动电生磁；动磁生电电流的磁效应：电流周围总是存在磁场，电流和磁场有着不可分割的联系，磁场总是伴随着电流而存在的。直流电周围存在的是稳衡磁场;交流电周围存在的是交变磁场。2、变压器的工作原理二、线圈中磁通变化产生感生电动势结论：当穿过线圈中的磁通量发生变化时，在线圈回路中就会产生感生电动势和感生电流。NS插入NS拔出SN当磁铁插入线圈时，线圈中有电流流过当磁铁拔出线圈时，线圈中也有电流流过，但方向与插入时相反当磁铁静止在线圈时，线圈中没有电流流三、法拉第电磁感应定律1、内容—线圈的匝数，匝；—N匝线圈的磁通变化量，Wb；—磁通变化所

3、需的时间，s；—单匝线圈的磁通变化量，Wb；—在时间内感应电动势的平均值，V。2、数学表达式线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通变化的速度（即变化率）成正比。公式中的负号表示感应电流产生的磁通总是企图阻碍原磁通的变化。实际中判断感应电动势的方向还是楞次定律更方便，公式只用来计算感应电动势的大小。NS插入四、自感现象与互感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。1、自感现象当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感现象。互感电动势：互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势（eM）。iGBRP线圈1线圈22、互感

4、现象自感电动势：自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势（eL）。互感系数与两线圈的结构、磁介质和相对位置有关。3、决定互感系数大小的因素2L1L如图所示两个线圈完全耦合时，互感系数最大1L2L如图所示两个线圈相互垂直时，互感系数最小L1线圈磁感线与L2线圈截面平行，互感系数最小（M=0）L1线圈的磁感线同时穿过L2线圈，互感系数最大四、软磁材料、硬磁材料、矩磁材料的磁滞回线1）软磁材料BH应用：硅钢片（变压器、电机、电磁铁的铁芯）铁氧体（非金属）（作高频线圈的磁芯材料）特点：磁导率大、矫顽力小，容易磁化也容易去磁；磁滞回线包围面积小，磁滞损耗小Hc纯铁

5、，硅钢坡莫合金(Fe，Ni)，铁氧体等。特点：剩余磁感应强度（剩磁）大、矫顽力大；不容易磁化、也不容易去磁；磁滞回线宽、磁滞损耗大。2）硬磁材料应用：作永久磁铁永磁喇叭BHHcBr钨钢，碳钢，铝镍钴合金应用：用于记忆元件，当正脉冲产生H>HC使磁芯呈+B状态，则负脉冲产生H<–HC使磁芯呈–B状态，构成了“0”与“1”二进制的两个状态。3）矩磁材料：特点：磁滞回线呈矩形状，Br=BS，Hc不大。锰镁铁氧体，锂锰铁氧体五、涡流与涡流损耗1、涡流的产生当铁心线圈通过交流电流时，铁心内的交变磁通会产生感生电势，进而在铁心内引起环流。这些环流通常作涡流状流动，称为

6、涡流。（如图所示）2、涡流损耗：涡流使铁心发热引起的损耗。克服方法：为了减小涡流损耗，当线圈用于一般工频交流电时，可将0.35mm和0.5mm片间相互绝缘的硅钢片叠成铁心，如图所示，这样将涡流限制在较小的截面内流通。2、变压器的工作原理电磁感应原理（动电生磁，动磁生电）3、变压器的作用下页a、改变电压：将一定数值的电压转换成同频率的另一数值的电压；b、改变电流；将一定数值的电流转换成同频率的另一数值的电流；c、阻抗变换：将一定数值的阻抗变换成另一数值的阻抗；d、改变相位：使输入（原边）与输出（副边）的相位不同。例电力变压器例电流互感器阻抗匹配变压器的联接组

7、别3、变压器的作用一、按用途分类：⑴电力变压器：升压变压器、降压变压器（输配电用）⑵特殊电源用变压器：电炉变压器、电焊变压器等⑶调压器：自耦变压器、感应变压器⑷仪用变压器：电压互感器、电流互感器⑸试验变压器：输出特高压以供设备耐压试验用⑹控制变压器：机床控制变压器等，通常容量很小第一节变压器的种类二、按绕组数分类：⑴自耦变压器（次级绕组是初级绕组的一部分）⑵双绕组变压器⑶三绕组变压器：可输入（或输出）两种电压（相当于两台变压器作用）⑷多绕组变压器（见P366例17-2）㈠按铁芯形式㈡按铁芯结构辐射形、渐开线等三、按铁芯分类：㈠按铁芯形式㈡按铁芯结构辐射形、

8、渐开线等⑴心式：P359图17-3（铜包铁、下图）⑵壳式：P359