磁路与变压器_电工基础及电气测量ppt课件.ppt

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1、第5章磁路与变压器5.1变压器的工作原理5.2变压器的应用5.4磁路在其他方面的应用上一页下一页返回实例引入：市电给6V小灯泡供电方案(a)电阻器分压供电方案(b)变压器降压供电方案图5.1两种供电方案上一页下一页返回5.1变压器的工作原理5.1.1分类及型号1.按电压的升降分类：有升压变压器和降压变压器两种。2.按相数分类：有单相变压器、三相变压器及多相变压器。上一页下一页返回3.按用途分类：有用于供配电系统中的电力变压器；有用于测量和继电保护的仪用变压器（电压互感器和电流互感器）；有产生高电压供电设备的耐压试验用的试验变压器；有电炉变压

2、器、电焊变压器和整流变压器等特殊用途的变压器。4.按冷却方式及冷却的介质分类：有以空气冷却的干式变压器；有以油冷却的油浸变压器；有以水冷却的水冷式变压器。上一页下一页返回目前我国生产的中小型变压器主要有S5、SL5、SF5、SZ5、SZL5等系列。这些符号的含义是：S——三相；D——单相；F——风冷；W——水冷；Z——有载调压；L——铝线圈变压器。例如某变压器型号为SL7———500/10高压侧电压10kV额定容量SN=500kV·A设计序号为7铝线圈三相变压器上一页下一页返回5.1.2变压器的结构(a)结构示意图(b)符号图5.2变压

3、器结构示意图及表示符号上一页下一页返回(a)口型(b)EI型(c)F型(d)C型图5.3变压器的铁芯上一页下一页返回(a)芯式变压器（b）壳式变压器图5.4变压器的结构形式上一页下一页返回5.1.3变压器的额定值变压器的额定值是保证变压器能够长期可靠地运行工作，并且有良好的工作性能的技术限额，它也是厂家设计制造和试验变压器的依据，其内容包括以下几个方面：上一页下一页返回1.额定电压U1N/U2NU1N、U2N分别为原、副边额定电压，是指变压器空载时端电压的保证值，以有效值表示，对三相变压器来说，均指线电压，单位是V或kV。上一页下一页返回2

4、.额定电流I1N/I2NI1N和I2N分别为原、副边额定电流，是指变压器连续运行时原、副绕组允许通过的最大电流有效值。三相变压器的额定电流是指线电流，单位为A。上一页下一页返回3.额定容量SNSN是变压器在额定状态下的电功率输出能力。单位以V·A或kV·A表示。对于单相变压器SN=U1NI1N=U2NI2N（5-1）对于三相变压器SN=U1NI1N=U2NI2N（5-2）上一页下一页返回4.额定频率fN是指变压器应接入的电源频率。我国电力系统的标准频率为50Hz。上一页下一页返回[例5-1]某照明变压器的额定容量为500V·A，额定电压为2

5、20V/36V。求：（1）原、副边的额定电流；（2）在副边最多可接36V、100W的白炽灯几盏？解:（1）原边额定电流I1N=SN/U1N=500/220=2.27A副边额定电流I2N=SN/U2N=500/36=13.9A（2）每盏白炽灯的额定电流IN=P/U=100/36=2.78A最多允许接白炽灯的盏数为13.9/2.78=5盏上一页下一页返回5.1.4工作原理1．磁动势FF=N1i1（5-3）磁通就是由它产生的，它的单位是安培（A）。2．磁通磁通是指通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，它的国际单位是Wb，以前在工程上有

6、时用电磁制单位MX，则有他们之间的换算公式1Wb=108MX=F/Rm（5-4）式（5-4）在形式上与电路的欧姆定律相似，式中Rm为磁阻。上一页下一页返回表5-1磁路与电路的对比磁路电路磁动势F=IN电动势E磁通电流I磁感应强度B=/S电流密度J=I/S磁阻Rm=l/S电阻R=l/S磁导率电阻率上一页下一页返回3．磁感应强度BB=/S（5-5）如果磁场内各点的磁感应强度B大小相等，方向相同，这样的磁场则称为均匀磁场。上一页下一页返回4．磁导率磁导率是表征物质导磁能力的物理量，它表明了物质对磁场的影响程度。表5-2主要导磁

7、物质的相对磁导率物质r（H/m）物质r（H/m）空气1．000000365硅钢片103铝1．000214坡莫合金104上一页下一页返回5．磁场强度H磁场强度H也是表征磁场强弱和方向的物理量，但它不包括磁介质因磁化而产生的磁场，它的国际单位是A/m。故H=B/（5-7）上一页下一页返回图5.5磁性媒质的磁化曲线上一页下一页返回5.1.5铁磁材料的磁性能1．高导磁性（a）磁化前(b)磁化后图5.6铁磁材料的磁化上一页下一页返回2．磁饱和性3．磁滞性图5.7磁滞回线上一页下一页返回5.2变压器的应用5.2.1空载运行和电压变换图5.8变压器

8、的空载运行上一页下一页返回由法拉第电磁感应定律可得，（5-8）e1，e2的有效值分别为E1=4.44fN1m，E2=4.44fN2m（5-9）式中f为交流电源的频率，φm为主