电工技术与技能实训 教学课件 作者 谭维瑜 第十四章变压器.ppt

《电工技术与技能实训 教学课件 作者 谭维瑜 第十四章变压器.ppt》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、第14章变压器【教学要求】1）熟悉变压器的电压比、电流比和阻抗变换。2）了解变压器的额定值,损耗及效率。3）知道仪用互感器的使用。4）了解特殊变压器。14.1变压器14.1.1变压器的功能及应用1.变压器的功能变压器是利用电磁感应原理，电磁耦合工作的。它具有变换电压、电流和阻抗的功能,但不能变换频率。14.1变压器14.1变压器2.变压器的应用1）变压器常用来将某一数值的交变电压(电流、阻抗)变换为同频率的另一数值的交变电压(电流、阻抗)。是一种静止的传递电能的电气设备,在电力系统和电子线路中广泛应用。2)在输送

2、电方面,把交流电功率P=√3UIcosφ从发电厂输送到用电的地方,当P和cosφ一定时,电压越高,则线路电流越小,这不仅可减小输电线的截面积,节省导电材料的用量,还可减小输电线路的功率损耗。因此,远距离输电时,利用变压器将电压升高最为经济。14.1变压器3）在用电方面,各类用电器所需电压不一,为了保证用电安全和合乎用电器的电压要求,还要用变压器将电压降低。4)在电子线路,除电源变压器外,还可用变压器来耦合电路、传递信号、实现阻抗区配。5)此外,还有自耦变压器、互感器、隔离变压器及各种专用变压器(用于电焊、电炉等)

3、。变压器种类很多,但其结构和工作原理是相同的。14.1变压器14.1.2单相变压器的结构变压器主要由一个软铁心和相互绝缘绕组两部分组成。1.铁心铁心是变压器的磁路部分。铁心的构造,可分为心式和壳式两种。图14-1是心式变压器,图14-2是壳式变压器。14.1变压器安装绕组的部分叫铁心柱,连接各铁心柱形成闭合磁路的部分叫做磁轭。心式变压器的绕组环绕铁心柱,结构简单,绕组的安装和绝缘比较容易,多用于容量较大的变压器。壳式变压器则是铁心包围着绕组,多用于小容量变压器。14.1变压器2.变压器铁心的形式1)铁心的形式如图

4、14-3所示。2)为了减少铁心损耗,铁心是用涂有绝缘漆的0.35～0.5mm厚的硅钢片叠压而成的。图14-3常用铁心形式a)-E形b)-日形c)-П形14.1变压器3.绕组绕组是变压器的电路部分。绕组符号见图14-4。1)绕组有高压绕组(电压较高,匝数较多)和低压绕组(电压较低,匝数较少)。2)绕组是用纱包线或高强度漆包的扁铜或圆铜线绕成。为便于绕组与铁心柱之间的绝缘处理,往往把低压绕组置于内圈,高压绕组置外圈,或交替放置。14.1变压器3)两侧绕组从电的角度来看,不属于一个电路,在电路上是相互隔开的。4)由于磁

5、的耦合,在铁心上是处在同一磁路上的,使一个绕组的能量或信号能够传递到另一个绕组。5)与电源相连的绕组,叫一次侧绕组(或初级绕组),另一个与负载相连的绕组,叫二次侧绕组(或次级绕组)。14.1变压器14.1.3变压器的电压、电流和阻抗变换图14-5是变压器有载运行原理图。图中，u1为一次侧电压，即电源电压；u2为二次侧压；Z2为二次侧的负载，N1、N2分别为一、二次侧绕组的匝数。14.1变压器1.变换交流电压如图14-5所示。当一次侧接上变压器的额定电压(电源电压)u1时,通过电磁耦合,在二次侧产生互感电压(输出的

6、负载电压)u2。由于N1和N2不相等,故e1和e2的大小是不相等的,因而输入电u1和输出电压u2的大小也是不相等的。一、二次侧电压之比,为14.1变压器1）当N1>N2时,U1>U2,Ku>1,变压器为降压；当N1

7、大增加,致使变压器烧坏。14.1变压器例14-1单相变压器,一次侧接到35kV电源上,二次侧的开路电压是6.6kV铁心的截面积为1120cm2,若选磁感应强度Bm=1.5T。求:该变压器的变比,高、低压绕组的匝数。解：变压器的变压比为铁心中的磁通为Φm=BmS=1.5×1120×10-4Wb=0.168Wb高压绕组的匝数为低压绕组的匝数为14.1变压器2.变换交流电流在忽略变压器损耗时,变压器的输出功率P2,应与变压器从电源中获取的功率P1相等,即E1=E2,I1U1=I2U2。故有1）一、二次侧的电流在数值上近

8、似地与它们的匝数成反比。2）由于高压绕组匝数多,通过的电流小,绕组的线径可小些；而低压绕组匝数少,流过的电流大,绕组的线径要大些。3)必须注意,一、二次侧绕组的电流是互相关联的。I1的大小是由I2的大小来决定的。4)当二次侧电路断开时,I2=0,这时一次侧绕组中只有很小的空载电流I0。如二次侧阻抗Z2减少,则I2=U2/Z2增大,I1也随着增大,其值可由变流比公式近似算出