电机学最完整的的课件经典.ppt

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1、本章教学基本要求1.了解变压器的主要结构、基本工作原理及主要额定值的意义；2.通过变压器的负载运行分析，深入理解负载运行时变压器各物理量之间的关系，绕组折算的物理意义及其计算方法，掌握负载运行时的等值电路、相量图、参数测定及求解电压变化率和效率，学会分析变压器的运行性能；3.熟悉三相变压器的联接组别，并能根据绕组接线图判别其联接组别或按照已知的联接组别画出绕组的接线图。第三章变压器本章教学重点和难点重点：1.理解在不同运行状态下I0、I1和I2等参数的物理意义；2.变压器的基本方程式、等值电路、相量图；3.三相变压器的联接组别

2、。难点：负载运行时各量之间的关系。原绕组：原边、初级、一次绕组副绕组：副边、次级、二次绕组铁心电源：交流电源，在铁心中的磁通是交变的，在副边感应出电动势，提供给负载。原绕组副绕组铁心电源负载W1W2第一节变压器的工作原理、分类及结构一、变压器的工作原理工作原理当原绕组外加电压U1时，原边就有电流I1流过，并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流I2，向负载输出电能。变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。

3、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。原理根据电磁感应定律则有：式中k为变压器变比（匝比）。若忽略绕组内阻和漏磁通，原、副绕组端电压近似为：忽略铁心中的损耗，根据能量守恒定律，有：电源变压器电力变压器控制变压器接触调压器三相干式变压器铁心绕组油箱绝缘套管其它附件三、变压器的结构简介铁心——变压器中主要的磁路部分，分为铁心柱与铁轭两部分。单相芯式变压器1—铁心柱2—铁轭3—高压线圈4—低压线圈三相芯式变压器1—铁心柱2—铁轭3—高压线圈4—低压线圈单相壳式变

4、压器1—铁心柱2—铁轭3—绕组绕组——变压器中的电路部分。1—低压绕组2—高压绕组交叠式绕组绕组由漆包线或铜条绕制而成，它构成变压器的电路部分。油浸式电力变压器1—信号式温度计2—吸湿器3—储油柜4—油位计5—安全气道6—气体继电器7—高压套管8—低压套管9—分接开关10—油箱11—铁心12—线圈13—放油阀门油箱、绝缘套管、其它附件油箱是装变压器油的，为了便于散热，有的箱壁上焊有散热管。变压器油的作用是绝缘和冷却。不论是Y接还是Δ接。，根据额定容量和额定电压计算出来的线电流。[例3-1]有一台三相油浸自冷式铝线电力变压器，试

5、求一次、二次绕组的额定电流。解：一、空载运行的物理情况i2=0,磁通由i0建立漏磁通的磁路是线性的原边漏磁通Φs1与原边匝链，感应电动势为es1主磁通Φ与原边匝链，感应电动势为e1主磁通Φ与副边匝链，感应电动势为e2主磁通Φ是传递能量的媒介1主磁通和漏磁通第二节单相变压器的空载运行变压器空载运行也称无载运行，它是指原边加电源电压，副边开路的运行状况。单相变压器的空载运行2正方向的规定电压的正方向是指电位降低的方向。由电压的正方向决定，为从AX“正电压产生正电流”根据电流I1的正方向，用右手螺旋法则规定磁通Φ的正方向。“正电流

6、产生正磁通”的正方向:2正方向的规定原边电动势的正方向与电流I1的正方向相同（由上指向下）。原副绕组由同一磁通交链，故电动势E2的正方向亦由上指向下（与原边电动势方向相同）。Ù2正方向与的正方向相反即原边电流方向就是电动势方向(从上而下)一、空载运行时的物理情况一次绕组和二次绕组的电动势平衡方程式其中，i0—空载电流；u20—二次绕组的空载电压；r1—一次绕组的电阻。φm—主磁通；φ1σ—一次绕组漏磁通。1、感应电动势与主磁通空载运行时，忽略i0r1和e1σ设：感应电动势e1和e2均滞后于φm90°电角度，其有效值为E1和E2

7、的相量表达式2、空载电流空载电流包含两个分量，一个是励磁分量，作用是建立磁场，产生主磁通——无功分量；另一个是铁耗分量，作用是供变压器铁心损耗——有功分量。性质：由于空载电流的励磁分量远大于铁耗分量，所以空载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；可见，感应电势的大小与匝数和主磁通幅值成正比，相位滞后于主磁通相量90°。空载电流空载电流磁化电流铁损电流——产生磁通。它与磁通同相位，是无功分量。——产生铁心损耗。它与磁通垂直，是有功分量。在数值上，一般有Iμ>>IFe。因此空载电流可以认为是励磁电流用向量表示空载电流空载电流与主

8、磁通的夹角α称为铁损角。电感定义原边漏电抗的大小：3、漏磁通和漏电抗电流空载时Ìm很小，Ù1≈-È1，空载时的功率因数角φ0≈90º，功率因数很低，所以变压器一般不空载运行。二、空载运行时的电动势平衡方程式、相量图及等效电路第三节单相变压器的基本方程式变压器负载运行时电磁关系