《变压器结构原理》PPT课件.ppt

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1、变压器的运行与应用案例一：市电如何给24V小灯泡供电？我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使额定电压不是220V的电器设备正常工作呢？变压器就是改变交流电压的设备案例二电能如何传输的？电能负载升压变压器远距离输电降压变压器10kV10kV6kV380V220V110kV、220kV330kV、500kV概述电力变压器概述电子变压器干式变压器电源变压器概述三相变压器概述变压器是一种利用电磁感应原理工作，将一种电压等级的交流电能变换成同频率的另一种电压等级的交流电能的静止的电机。一、变压器的定义概述变电压：电力系统变阻抗：电子电路中的阻抗匹配变电流：电流

2、互感器二、变压器的功能概述电压互感器电流互感器按用途分电力变压器仪用变压器整流变压器按相数分三相变压器单相变压器三、变压器的分类按结构分双绕组变压器三绕组变压器、自耦变压器、、按冷却方式：干式油浸式概述变压器的结构和工作原理★1.单相变压器的结构★2.变压器的基本工作原理★3.变压器的空载运行★4.变压器的负载运行变压器的认识一、结构主要部件：铁心和套在铁心上的绕组。特点：两绕组只有磁耦合没电联系。接电源接负载1、铁心一、结构主要部件：铁心和套在铁心上的绕组。特点：两绕组只有磁耦合没电联系。既是磁路，也是套装绕组的骨架，由铁心柱（套有绕组）和铁轭（形成闭合

3、磁路）由0.35～0.5mm厚硅钢片叠成心式和壳式，电力变压器主要用心式（3）分类：（1）作用：（2）材料：一、结构1、铁心-心式2、铁心-壳式一、结构心式壳式2、绕组主要部件：铁心和套在铁心上的绕组。特点：两绕组只有磁耦合没电联系。（1）作用：变压器的电路部分（2）材料：一般用绝缘铜线或铝线（扁线或圆线）绕制而成，也称线圈。（3）分类：一、结构一次绕组二次绕组高压绕组低压绕组一次侧接电源二次侧接负载如下图所示有两组：一个绕组与电源相连，称为一次绕组（或原绕组），这一侧称为一次侧（或原边）；另一个绕组与负载相连，称为二次绕组（或副绕组），这一侧称为二次侧（

4、或副边）。一、结构一次绕组二次绕组1、一次侧绕组通交流电。主要部件：铁心和绕组。特点：两绕组只有磁耦合没电联系。二、单相变压器的基本工作原理2、产生交变的磁场。3、由电磁感应定律可知，交变磁通在一次、二次绕组中都会产生交变感应电动势。4、二次绕组向外电路供电。注意1、变压器只适用于交流电路。2、它的作用是传递电能，而不能产生电能。二、单相变压器的基本工作原理1、磁通有变化量2、一、二次绕组的匝数不同，就能变电压。只要：三、变压器的空载运行一次绕组加额定电压，二次绕组开路、负载电流为零时的运行情况，称为变压器的空载运行。1、电磁关系分析Φ0e1e2e1σu1

5、u2i0i0很小称为空载电流Φ1σi2=0i2=0三、变压器的空载运行Φ0e1e2e1σu1u2i0i2=0Φ1σ1、电磁关系分析主、漏磁通的区别性质上Φ0与I0成非线性关系，Φ1σ与I0成线性关系；数量上主：99%以上，漏：1%以下；作用上主：起传递能量的作用，漏：起漏抗压降作用。设0=msinωt，则2、感应电势—主磁通的感应电势三、变压器的空载运行有效值：相量:结论：当主磁通按正弦规律变化时，所产生的一次主电动势也按正弦规律变化，相位上滞后主磁通。同理：2、感应电势—主磁通的感应电势有效值：三、变压器的空载运行相量:三、变压器的空载运行3、变比二

6、次绕组：一次绕组：一、二次绕组电压方程空载时，I2=0因此：因此：3、变比三、变压器的空载运行电压与电动势关系变比k称为变压器的变比。结论：1、一二次绕组的电压与绕组的匝数成正比。2、改变匝数比，就能改变输出电压。可见，影响主磁通大小的因素有电源电压、电源频率和一次侧线圈匝数。三、变压器的空载运行对于一台变压器而言和不变,所以的大小取决于电源电压，只要保持不变，由空载到负载，基本不变，这叫做恒磁通。恒磁通原理空载电流4、空载电流和空载损耗三、变压器的空载运行空载电流一般只占额定电流的（2～10）％，而Id<10％I0，因此I0≈Iq，所以空载电流I0主要用

7、来建立主磁通，称作励磁电流。作用与组成即：性质和大小产生主磁通无功分量Iq补偿变压器的空载损耗有功分量Id：不消耗功率：消耗功率空载损耗变压器空载时没有输出功率，一次绕组从电源中吸取了少量的电功率p0，都消耗在其内部，称为空载损耗。三、变压器的空载运行4、空载电流和空载损耗故可认为变压器的空载损耗就是变压器的铁心损耗。它用来补偿铁心中的铁损耗pFe和极少量的绕组铜损耗pCu。由于I0和线圈电阻r1很小，因而空载损耗可近似等于铁损耗。2、空载电流越小，主要作用是建立主磁通，又称励磁电流。1、感应电动势E的大小与电源频率f、绕组匝数N及铁心中主磁通的最大值φm

8、成正比，在相位上滞后产生它的主磁通90度。而主磁通的大小由电源电压