电工与电子技术 教学课件 作者 焦阳 第3章 变压器.ppt

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1、3.1变压器的基本结构与工作原理3.2变压器的外特性、效率与极性3.3其他类型的变压器第3章变压器返回3.1变压器的基本结构与工作原理3.1.1变压器的基本结构3.1.2变压器的工作原理变压器的功能：变电压、变电流、变阻抗发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压…降压实验室380/220伏降压仪器36伏降压变压器的种类3.1.1变压器的功能、分类及基本结构额定电压变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。额定电流变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。额定容量传送功率的最大能力。（理想）变压器

2、的铭牌数据（以单相变压器为例）1）铁心：由硅钢片叠成作用：构成磁路形状：常见有心式（线圈包围铁心）和壳式（铁心包围线圈）变压器的结构及符号2）绕组：小容量变压器——漆包线绕制而成电力变压器——圆形或扁形铜或铝线绕制作用：完成电磁转换分为：一次（初级、原）绕组——与电源相连的线圈，接收交流电能。二次（次级、副）绕组——与负载相连的线圈，送出交流电能。3）绝缘材料：骨架、层绝缘等4）散热设施：对于小型变压器——空气自冷对于大型变压器——油浸自冷、油浸风冷等3.1.2变压器的工作原理电磁关系原绕组副绕组电压变换根据交流磁路的分析可

3、得：E1＝4.44fN1mE2＝4.44fN2m空载时副绕组的端电压变比结论：改变匝数比，可得到不同的输出电压电流变换由于变压器铁心的导磁率高，空载电流（i0）很小，可忽略。写成相量为结论：变压器原、副绕组的电流与匝数成反比阻抗变换结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。（1）匝数比为信号源输出功率为如下图：交流信号源的电动势E＝120V,内阻R0＝800，负载电阻RL＝8（1）当RL折算到原边的等效电阻为R0时，求匝数比和信号源输出功率；（2）当将负载直接与信号源联接时，信号源输出多大功率？例题（

4、2）当将负载直接接在信号源上时副边输出电压和输出电流的关系U2＝f（I2）U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。变压器的外特性曲线3.2变压器的外特性、效率与极性3.2.1变压器的外特性变压器的功率损耗包括铁心中的铁损Pfe和绕组上的铜损Pcu。变压器的效率：3.2.2变压器损耗与效率通常变压器的效率在90％以上，大型变压器的效率可达99％。当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入(或流出）端称为同极性端。••AXax•AXax1）同极性端(同名端)或者说，当铁心中磁通变化时，在两线

5、圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。同极性端用“•”表示。增加+–+++–––同极性端和绕组的绕向有关。•3.2.3变压器绕组的极性联接2－3变压器原一次侧有两个额定电压为110V的绕组：2）线圈的接法••1324••1324联接1－3，2－4当电源电压为220V时：+–+–电源电压为110V时：如果两绕组的极性端接错，结果如何？结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端再通电。答：有可能烧毁变压器两个线圈中的磁通抵消原因：电流很大烧毁变压器感应电势••1324’+–应注意的问题：3）同极性端的测定方法方法

6、一：交流法把两个线圈的任意两端(X-x)连接,然后在AX上加一低电压uAX。测量：若说明A与x或X与a是同极性端.若说明A与a或X与x为同极性端。结论：VaAXxV+–方法二：直流法如果当S闭合时，电流表正偏，则A-a为同极性端;结论：Xx电流表+_Aa+–S如果当S闭合时，电流表反偏，则A-x为同极性端。••AXax+_S+–1.三相变压器2.特种互感器3.3其他类型的变压器ABP+–+–1.自耦变压器3.3.2特种变压器使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：一次、

7、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。二次侧不能短路，以防产生过流；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在二次侧出现高压。使用注意事项：电压表被测电压=电压表读数N1/N21）电压互感器（实现用低量程的电压表测量高电压）VRN1（匝数多）保险丝N2（匝数少）~u（被测电压）2.仪用互感器电流表被测电流=电流表读数N2/N1二次侧不能开路，以防产生高电压；2.铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在二次侧出现过压。使用注意事项：2）电流互感器（实现用低量程的电流表测量大电流）（被测电流）N1（匝数少）N

8、2（匝数多）ARi1i2