中级维修电工培训变压器部分

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1、变压器部分中级维修电工学习变压器的原因大型发电机发出的交流电压达几万伏，远距离输电却需要高达几十万伏或几百万伏的电压，各种用电设备所需电压又各不相同，电灯、电饭堡、洗衣机等家用电器需要220伏电压，机床上照明灯需要36伏电压，一般半导体收音机电源电压不超过10伏，而电视机显像管却需要10000V以上电压。交流便于改变电压，以适应各种不同的需要。变压器就是改变交流电压的设备。本节课我们学习有关变压器的知识。第五章变压器一．变压器的外形及电原理图二、变压器分类变压器种类很多，按其用途不同可分为:1、电力变压器：输配电系统中升压或降压用。2、特速用途变压器：电炉变压器、电焊变压器、整流变压器

2、等。3、仪用变压器：电流互感器、电压互感器等。4、试验变压器：如电器设备的耐压试验。5、控制变压器：用于自动控制系统中。变压器种类虽多，但基本原理和结构是一样的。四、变压器的额定值、损耗和效率变压器负载运行时，原线圈的有功功率为P1=U1I1cosφ1,副线圈给负载输出的有功功率为P2=U2I2cosφ2，这里cosφ2为负载的功率因数。变压器的额定容量为副边额定电压和副边额定电流乘积Se=U2eI2e额定容量的单位为VA或kVA(伏安或千伏安）。变压器的额定电压，是指变压器在额定情况下运行时，原线圈应加的电压及原线圈加上额定电压时副边的空载电压。输入的有功功率和输出的

3、有功功率之差，就是变压器的损耗。变压器的效率为η=×100%在接近满载时效率最高。小型变压器的效率为80%～90%，大型变压器的效率可达98%左右。二、变压器的构造1.示意图U1U2∽n1n2∽原线圈副线圈铁芯2.电路图中符号n1n23.构造：（1）闭合铁芯（绝缘硅钢片叠合而成）（2）原线圈（初级线圈）：其匝数用n1表示（3）副线圈（次级线圈）：其匝数用n2表示（4）输入电压：U1;输出电压：U2.4.线圈特性变压器工作时，高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制；低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。这也是判定高压线圈和低压线圈的一种方法。三．变压

4、器的工作原理变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（U2、I2）转化。∽U1U2n1n2∽原线圈副线圈铁芯闭合铁芯实现了电能——磁场能——电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型——理想变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能损失的变压器。（2）变压器的变流比变压器中一、二次绕组的电流之比为：即变压器一、二次绕组的电流与绕组的匝数成反比。与电源相联的称为一次绕组（又称原边绕组）,与负载相联的称为二次绕组（又称副边绕组）。一次绕组、二次绕组的

5、匝数分别为N1和N2。（1）变压器的变压比变压器中一、二次绕组的电压之比为:lφI1N1N2U1E1U2E2I2ZL（1）理想变压器的空载运行四、变压器的空载运行变压器原线圈接上额定的交变电压，副线圈开路不接负载，称为空载运行，如图所示。空载电流和电压的相位相差90°，空载电流和磁通Φ相位相同。（2）实际变压器的空载运行U1U2∽n1n2∽铁芯空载电流和电压的相位差小于90°，空载电流超前磁通Φ一个铁损耗角。五、变压器的负载运行六、变压器的空载试验和短路试验1.空载试验高压侧开路，低压侧加压，功率因数很低。2.短路试验低压侧短路，高压侧从零加压逐渐升高。七、变压器的联结组别1.联结方法

6、高低压绕组作星形联结时，用符号“Y”或“y”表示，△联结时，用符号“D”或“d”表示，高压绕组联结符号写在前面，低压绕组联结符号写在后面，中间以逗号隔开。如果星形联结的中性点是向外引出的，高压用YN表示，低压用yn表示，如YN，d表示高压绕组作星形联结，并引出中性点，低压绕组作三角形联结。2.联结组由于三相绕组可以采用不同的联结，使得三相变压器一、二次绕组中的线电动势会出现不同的相位差，无论如何联结相位差总是30°的倍数。因此采用钟表上的12个数字来表示相位差，把高压侧的线电动势的相量作为分针，始终指着“12”这个数字，而以低压侧线电动势相量作为时针，它所指的数字即表示高、低压侧线电动

7、势相量间的相位差。这个数字称为三相变压器联结组的“标号”。（a）Y，y0（b）Y，y6（c）Y，d1（d）Y，d113.联结组的判断八、几种常用变压器1.自耦变压器U2U1ABPU1U2n1n2升压变压器n1n2U1U2降压变压器自耦变压器的原边电路与副边电路共用一部分线圈，如图上所示。原、副边之间除了有磁的联系外，还有直接的电的联系。这是自耦变压器区别于一般变压器的特点。从图中看出，当原边加上额定电压后，若不考虑电阻的压降和漏感电势，则