电机与机床电气控制 教学课件 吴灏 冯宁 第一章（新）.ppt

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1、第1章变压器变压器基础知识1.1单相变压器1.2三相变压器1.3特殊变压器1.41.1变压器的基础知识变压器是将某一种等级的交流电能转变为同频率的另一种等级交流电能的静止电气设备。1.1.1变压器的用途1.1.2变压器的分类1.1.3变压器的铭牌1.1.4基本工作原理1.1.5基本结构1.1.1变压器的用途作用：变换电压、变换电流和变换阻抗的功能。应用：将电路分为两部分：主电路、控制电路。控制电路一般是经变压器降压得到的中低电压电路。大部分应用于电力系统。根据电磁感应原理制成的电气设备1.1.2变压器的分类电力变压器电炉变压器电焊变压器特种变压器整流变压器试验变压器仪

2、用互感器控制用变压器①额定容量SN：变压器输出的额定视在功率。单相变压器：SN=U2NI2N=U1NI1N（VA）三相变压器：SN=√3U2NI2N=√3U1NI1N（VA）②原边额定电压U1N：原边绕组应施加的正常电压。原边额定电流I1N：U1N作用下原边允许通过电流的限额。③副边额定电压U2N：原边为U1N时，副边的空载电压。副边额定电流I2N：原边为U1N时副边绕组允许长期通过的电流限额。④额定频率fN：是指电源的工作频率。我国的工业频率50Hz。⑤变压器的效率N：N=P2N/P1N1.1.3变压器的铭牌1.1.4基本工作原理1—一次绕组；2—二次绕组；3—

3、铁心；4—负载变压器的结构示意图变压器的图形符号及文字符号1.1.5基本结构主要组成部分是铁芯和绕组铁芯：构成变压器的磁路；分为心式和壳式两种绕组套在铁芯柱上；大容量绕组包围在铁芯中间；小型绕组：构成变压器的电路；分为同心式和交叠式一次绕组（原边、初级）：与电源连接；二次绕组（副边、次级）：与负载连接；相互绝缘：一般低压绕组绕在里层，高压在外层。绕组：变压器的电路部分附件：电力变压器油箱、分接开关、绝缘套管、检测装置等1.2单相变压器1.2.1单相变压器空载运行1.2.2单相变压器负载运行1.2.3同名端1.2.4变压器的运行特性1.2.1单相变压器空载运行空载磁通由

4、I0产生U1≈E1=4.44fN1ΦmU20=E2建立空载磁场；提供空载损耗；一般电力变压器中I0较小。空载电流：I0空载损耗：P0P0近似等于铁芯损耗。1.2.2单相变压器负载运行恒磁通：电源电压不变时，主磁通保持不变。负载磁通由I1和I2共同产生1.2.3同名端同名端的判断：与绕组绕向有关。指原、副绕组的两个瞬时极性相同的端。同名端的测定：直流法、交流法。直流法交流法1.2.4变压器的运行特性变压器负载运行时,一、二次绕组的内阻抗压降随负载变化而变化。负载电流增大时，内阻抗压降增大，二次绕组端电压变化也增大。变压器运行特性主要有外特性和效率特性。1.变压器的外特性

5、外特性：指一次侧电源电压和负载功率因数均为常数时，二次侧电压随负载变化的关系。电压变化率：变压器一次侧电压为额定值，二次侧空载电压与负载电压之差对额定电压的百分比.反映电源电压的稳定性。2.变压器的效率特性变压器传送电功率时，由于内部有损耗（铜损和铁损等），使输出功率减小。变压器的效率为输出有功功率与输入有功功率之比。铜损与负载电流平方成正比，为可变损耗；铁损主要为涡流、磁滞损耗，基本为常数；变压器的铜损等于铁损时可取得最大效率。1.3三相变压器三相变压器组：超高压、特大容量三相心式变压器：电力系统1.3.1连接组别1.3.2变压器的并联运行1.3.3电力变压器运行维

6、护、常见故障及处理方法1.3.1连接组别无论是变压器的并联运行，还是对三相负载的供电，连接组别对其都有重要的影响。1.单相变压器连接组别II0（II12）：同相，即高、低压绕组对应电势相量方向相同。II6：反相，即高、低压绕组对应电势相量方向相反。表征变压器一、二次绕组线电势相位差的一种标记。2.三相变压器连接组别三相变压器一、二次绕组可分别连接成“Y”形或“△”形，常称星形接法或角形接法。连接组别主要与绕组的绕向、同名端的标记以及绕组的连接方法有关。原、副绕组相电势之间相位关系只有两种：同相与反相。来源：三相变压器一、二次侧均为三相对称连接，无论接成“Y”形或“△”

7、形，同一相的一、二次对应端的线电势相位差总是“30度”的倍数。变化一个周期为“12点”，正好与时钟的整点指示完全一致，故称三相变压器的联接组别为“1点联接，2点联接…12点（或0点）。规定：取定一、二次绕组对应线电势比较，并将一次绕组线电势作“时钟轴心”，从原边向量沿顺时针方向转到副边向量，转过角度除以30，就是其联接组别的点数。1.3.2变压器的并联运行并联运行条件各并联变压器的一、二次侧额定电压必须相同，即变比要相等各并联变压器的联接组别必须相同各并联变压器的阻抗电压要相等指一、二次绕组分别并在进、出边的公用母线上1.4特殊变压器变压器的种类很多