电机拖动与控制第3章 变压器ppt课件.ppt

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1、第3章变压器3.1变压器的结构及铭牌变压器是一种静止的电磁装置，它的主要功能是将一种交变电压变为同一频率的另一种或几种电压。它有两个以上彼此在电气方面相互绝缘的绕组（自耦变压器除外），在这些绕组中存在着公共磁通。变压器的主要组成部分是铁心和绕组。为了改善散热条件，大、中容量的电力变压器的铁心和绕组浸入盛满变压器油的封闭油箱中，各绕组对外线路的连接由绝缘套管引出。为了使变压器安全可靠地运行，还设有储油柜、安全气道、气体继电器等附件，如图3-1所示。图3-1三相油浸式电力变压器外形图1—铭牌2—信号式温度计3—吸湿器4—油标5—储油柜

2、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11—油箱12—放油阀门13—器身14—接地板15—小车3.1.1铁心（1）铁心材料铁心是变压器磁路的主体，铁心分为铁心柱和铁轭两部分。铁心柱上套装绕组，铁轭的作用是使磁路闭合。（2）铁心结构按照绕组套入心柱的形式，铁心可分为心式结构和壳式结构两种，如图3-2所示。（3）铁心叠片形式大中型变压器的铁心，一般都将硅钢片裁成条状，采用交错叠片的方式叠装而成，使各层磁路的接缝互相错开，这种方法可减少气隙和磁阻，如图3-3所示。图3-2心式和壳式变压器a)心式b)壳式1—铁心

3、2—绕组图3-3铁心叠片a)单相叠装式b)三相直缝叠装式c)三相斜上接缝叠装式3.1.2绕组绕组是变压器的电气部分，一般用绝缘扁（或圆）铜线或绝缘铝线绕制而成。绕组的作用是作为电气的载体，产生磁通和感应电动势。变压器中，接到高压电网的绕组称为高压绕组，接到低压电网的绕组称为低压绕组。按高、低压绕组在铁心上放置方式的不同，绕组有同心式和交叠式两种。（1）同心式同心式绕组是将高、低压绕组套在铁心柱上。为了便于绕组与铁心绝缘，通常低压绕组靠近铁心，高压绕组套装在低压绕组外面，如图3-5所示。（2）交叠式交叠式绕组又称为饼式绕组，它是高、

4、低压绕组分成若干线饼，沿着铁心柱的高度方向交替排列。为了便于绕线和铁心绝缘，一般最上层和最下层放置低压绕组。图3-5同心式绕组1—高压绕组2—低压绕组3.1.3变压器的分类为了达到不同的使用目的，并适应不同的工作条件，变压器有很多类型，可按以下情况分类。1）按用途分类，可分为电力变压器（又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器、厂用变压器等）；特种变压器（电炉变压器、整流变压器、电焊变压器等）；仪用互感器（电压互感器、电流互感器）；试验用的高压变压器和调压变压器等。2）按绕组结构不同，变压器可分为双绕组、三绕组、多绕组变压器和自

5、耦变压器。3）按铁心结构不同，变压器分为心式变压器和壳式变压器。4）按相数不同，变压器分为单相、三相、多相变压器。5）按调压方式不同，变压器分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。6）按冷却方式不同，变压器分为干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环冷却变压器，强迫油循环导向冷却变压器、充气式变压器。7）按容量不同，变压器分为中小型变压器；大型变压器；特大型变压器。3.1.4变压器的铭牌为了使用户对变压器的性能有所了解，制造厂为每一台变压器都安装了一块铭牌，上面标明了变压器型号及各种额定数据。理解铭牌上各种数据的意义，

6、并正确使用变压器，以便运行、维护时减少失误。下面介绍三相变压器的型号、数据及意义。1．型号SJL—560/1其中S——表示相数（S表示三相、D表示单相）；J——表示冷却方式（J为油浸自冷式）；L——表示绕组为铝线；560——表示额定容量（kVA）；1——表示一次绕组额定电压（kV）。2．额定容量额定容量表示在额定工作条件下变压器输出功率，是变压器的视在功率，即，也就是输出最大电功率的能力。如容量100kVA、125kVA、160kVA、200kVA、250kVA等。3．额定电压变压器在额定运行情况下，根据绝缘等级和允许温升所规定的

7、一次绕组线电压值，称为一次绕组的额定电压U1N。在一次绕组加额定电压后，二次绕组空载时的线电压值，称为二次绕组的额定电压U2N。4．额定电流变压器在额定运行情况下，一、二次绕组长时间工作允许的线电流值，用I1N、I2N表示。5．额定频率我国规定标准工业用交流电频率为50Hz。世界上有些国家规定为60Hz。6．温升温升是指变压器温度与冷却介质温度之差。温升取决于变压器的绝缘等级和散热条件。3.2单相变压器3.2.1变压器的基本工作原理从变压器的结构可知，变压器主体是铁心及套在铁心上的绕组。把接交流电源的绕组设定为一次绕组，其匝数用字

8、母N1表示；把接负载（如灯泡）的绕组设定为二次绕组，其匝数用字母N2表示，如图3-6所示。当一次绕组接通交流电源时，二次绕组接的灯泡就会发光。这是什么道理呢？这需要依据电磁感应原理来说明，穿过电路的磁通量发生变化时，电路中便有感应电动势产生，如果电