电机与拖动基础 教学课件 作者 周渊深 第3章-变压器.ppt

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1、3.1变压器的工作原理、分类和基本结构3.1.1、变压器的工作原理变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。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。第3章变压器只要(1)磁通有变化;(2)一、二次绕组的匝数不同，就能达到改变压的目的。图3-1变压器的工作原理图3.1.2变压器的分类1、按用途分为：电力变压器和特种变压器两大类。在电力系统中用来传输和分配电能的变压器称为电力变压器。又可细分为升压、降压变压器、配电变压器，联络变压器等。特种变压器有整流变压器、电炉变压器、中频变压

2、器、电焊变压器等。或专门用于电子、电信、自控系统的电源变压器、阻抗匹配变压器、脉冲变压器等。2、按相数分成：单相、三相、多相；3、按绕组数分为：双绕组、三绕组、多绕组；4、按绝缘方式分为：油浸式、干式；5、按冷却方式分为：自冷、风冷、水冷、强迫油循环冷却等。3.1.3变压器的基本结构图3-2三相油浸式双绕组电力变压器1-铭牌；2-信号式温度计；3-吸湿器；4-油表；5-储油柜；6-安全气道；7-气体继电器；8-高压套管；9-低压套管；10-分接开关；1l-油箱；12-放油阀；13-绕组及铁心；14-接地栓；15-小车变压器的主要组成部分一、铁心

3、：变压器的主磁路，为了提高导磁性能和减少铁损，用厚为0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成。二、绕组：变压器的电路，一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。图3-4三相心式变压器的铁心与绕组1-铁轭；2-高压绕组；3-低压绕组；4-铁心柱图3-5交叠式绕组1-低压绕组；2-高压绕组变压器的主要组成部分四、油箱：油浸式变压器的器身浸在变压器油的油箱中。油是冷却介质，又是绝缘介质。油箱侧壁有冷却用的管子（散热器或冷却器）。三、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，担负着固定的作用。此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体

4、继电器。连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的封闭母线与电网相连的高压出线端三相干式变压器接触调压器电源变压器环形变压器控制变压器3.1.4变压器的型号与额定参数1、变压器的型号变压器的型号由汉语拼音字母和数字按确定的顺序组合起来构成。例如：SL—1000/10S表示三相；L表示铝线；1000表示额定容量为1000kVA；10表示高压侧额定电压10kV。对单相变压器对三相变压器图3-6变压器的图形符号3.2变压器的空载运行3.2.1空载运行时的物理情况图3-7变压器空载运行示意图变压器空载运行的物理情况可以简单表示如下：感应电动势和变比式中e

5、1和e２分别为主磁通Φ在原、副边的感应电动势瞬时值，e1σ为原边漏磁通Φ1σ在原边的感应电动势瞬时值。原边电动势平衡方程式为如u１随时间按正弦规律变化，则e１亦按正弦规律变化，主磁通也按正弦规律变化。设式中Φm为主磁通的幅值，ω＝2πf为磁通变化的角频率。由上两式可知e１及e２在相位上均比主磁通Φ滞后90°电角度，它们的有效值分别为其相量表达式，则为原、副边感应电动势有效值之比为空载时，i0R1比E1小得多，可以认为副边电动势平衡方程式为所以图3-8变压器忽略电阻降和漏磁通时的空载运行相量图图3-9变压器的空载相量图图3-10变压器空载运行时的

6、等效电路3.3、变压器的负载运行变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负载运行。图3-11变压器的负载运行用下图表示负载运行时的电磁过程3.3.4相量图根据基本方程式和T形等效电路画出相应的相量图如图3-15所示。图3-15变压器负载运行时的相量图3.3.5理想变压器忽略绕组电阻、漏磁通、铁心损耗，铁心磁导率足够高，具有这些性能的变压器称为理想变压器。3.4变压器参数的测定3.4.1空载实验目的：通过测量空载电流和一、二次电压及空载功率来计算变比、空载电流百分数、铁损和励磁阻抗。二、接线图三、要求及分析图3

7、-17变压器空载试验接线图3.4.2短路实验目的：通过测量短路电流、短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数、铜损和短路阻抗。2.接线图3.要求及分析图3-18变压器短路试验接线图