电机与拖动 第3章 变压器ppt课件.ppt

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1、3.4标幺值3.9特殊变压器3.8三相变压器的并联运行3.7三相变压器的联结组3.6变压器的运行特性3.5变压器的参数测定3.2变压器的工作原理3.1变压器的基本结构、分类与额定值第3章变压器3.3变压器的等效电路与相量图电机与拖动大连理工大学电气工程系3.1变压器的基本结构、分类和额定值变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的绕组。其他部件——如器身、散热器等三相干式变压器油浸式电力变压器大连理工大学电气工程系一、主要部件(1)铁心:由硅钢片叠成或非晶合金制成。12341432奇数层偶数层(2)绕组用绝缘圆导线或扁导线绕成。(3)其他外壳、油箱、油、油枕、绝缘套管等。大连理工大学电气工程

2、系(1)按用途分类电力变压器、电炉变压器、整流变压器、仪用变压器等。(2)按相数分类单相变压器、多相变压器。(3)按每相绕组的个数分类双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器、自耦变压器等。(4)按冷却方式分类干式、油浸式。(5)按结构形式分类：心式变压器和壳式变压器。二、主要种类铁心柱铁心柱铁轭铁轭11112222心式变压器低压绕组高压绕组单相壳式变压器单相壳式变压器铁铁铁心轭柱轭1122油浸式电力变压器S9型配电变压器（10kV）大型电力油浸变压器大型电力油浸变压器干式变压器自耦变压器三、额定值(1)额定电压U1N/U2N指空载电压的额定值。即当U1=U1N时,U20=U2N如铭牌上

3、标注:电压10000/230V※三相变压器是指线电压。(2)额定电流I1N/I2N指满载电流值，即长期工作所允许的最大电流。※三相变压器是指线电流。指视在功率的额定值。※单相变压器：SN=U2NI2N=U1NI1N※三相变压器：(3)额定功率（额定容量）SN(4)额定频率fN一般：fN=50Hz（工频）SN=√3U2NI2N=√3U1NI1N【例3－1】某三相变压器，YN,d联结，容量SN=500kV·A，额定电压U1N/U2N=35/11kV。求该变压器在额定状态下运行时，高、低压绕组的线电流和相电流。解：(1)高压绕组的额定线电流I1N=SN3U1N=kV=8.25A500×1031

4、.732×35×103因高压绕组为Y形联结，额定相电流为I1NP=I1N=8.25A(2)低压绕组额定线电流I2N=SN3U1N=A=26.24A500×1031.732×11×103因高压绕组为△形联结，额定相电流为I2NP=I2N3=A=15.15A26.241.7323.2变压器的工作原理一、变压器各电磁量的参考方向＋u2－e2e2e1e1＋u1－i1i2Φ12一次绕组二次绕组施加：u1→i1→N1i11Φ→e1e1e2u2→i2→N2i2→2→e2→L1→L2ZL大连理工大学电气工程系变压器各物理量的参考方向◆u1和i1按电动机惯例，吸收电功◆e1、e

5、2和符合右手螺旋定则◆i1和符合右手螺旋定则◆u2和i2符合欧姆定律(ZL为负载)◆e2和i2按发电机惯例，发出电功；i2和右手螺旋二、变压器的空载运行1.主磁通、感应电动势E1=－j4.44fN1Φm＋u20－e2e1e1＋u1－i0Φ1＝msint主磁通——同时交链一、二次绕组e1=E1msin(t-90°)E2=－j4.44fN2Φme2=E2msin(t-90°)一次绕组二次绕组2.漏磁通、漏电抗1＝1msint漏磁通1——只交链一次绕组，漏磁路不饱和漏电感L1＝——N1i0漏电抗X1＝2fL1漏电动势E1=－———=－jX1I0

6、d(N1)dte2e1e1＋u1－i0Φ1漏磁通产生的漏电动势可用漏抗压降表示＋u20－3.电压方程●一次侧电路U1=－E1+(R1+jX1)I1=－E1+Z1I1※R1：一次绕组电阻。X1：一次绕组漏电抗。Z1：一次绕组漏阻抗。忽略Z1，则：U1≈－E1e2e1e1＋u1－i0Φ1＋u20－空载电流即励磁电流，决定于一次绕组的电压U1U1N4.44fN1Φm≈3.电压方程U20＝E2●一、二次绕组的电动势之比称为电压比:≈U1U20k=E1E2=N1N2e2e1e1＋u1－i0Φ1●二次侧电路＋u20－4.空载运行等效电路◆空载时Φ对电路的作用:①产生感应电动

7、势，形成绕组电感。因为Φm≈常数，可用一个等效的线性电感L来代替，即励磁电抗：Xm=ωLPFeI02Rm=②产生铁损耗该损耗可以用等效电阻Rm来代替，即励磁电阻：励磁阻抗：Zm=Rm+jXm大连理工大学电气工程系◆一次绕组的电动势用励磁阻抗压降来表示，即E1=－ZmI0◆空载等效电路＋U1－I0R1jX1E1RmXm三、变压器的负载运行1.电压平衡方程式二次绕组＋u2－e2e2e1e1＋u1－i1i2Φ12ZL=E2－