控制电机课件-第4章变压器.ppt

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1、第4章变压器1控制电机第4章变压器4.1变压器的应用、结构和原理4.3变压器空载运行分析4.2变压器的额定值下一章上一章返回主页4.4变压器负载时的情况4.6脉冲变压器4.5变压器的等值电路及向量图4.7单向自耦调压变压器2单相变压器+–+–Z一、变压器的结构变压器的磁路绕组：一次绕组二次绕组由高导磁硅钢片叠成厚0.35mm或0.5mm铁心变压器的电路一次绕组N1二次绕组N2铁心4.1变压器的应用、结构和原理3一、变压器的基本结构1.铁心铁心柱＋铁轭。用硅钢片叠成。42.绕组一次绕组：输入电能二次绕组：输出电能高压绕组：接于高压电网低压绕组：接于低压电网3.其他部件变压器油：绝缘、冷却吸湿

2、器：保证变压器油的绝缘性能分接开关：调节电压还有油箱、储油柜(油枕)、散热器等。5变压器的结构6中小型油浸电力变压器电力变压器铭牌信号式温度计吸湿器储油柜油位计安全气道气体继电器高压套管低压套管分接开关油箱铁心线圈放油阀门7二、变压器的分类1.按用途不同电力变压器、配电变压器、整流变压器、电焊变压器、船用变压器、电源变压器等。2.按相数分类不同单相变压器、三相变压器、多相变压器3.按每相绕组个数不同双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器4.按冷却方式不同干式变压器、油浸式变压器5.按结构形式不同芯式变压器、壳式变压器8(a)双绕组变压器(b)自耦变压器(c)三绕组变压器9芯形变压器结构示意图1

3、0壳式变压器结构示意图114.2变压器的额定值额定值（铭牌数据），是制造厂对变压器在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。1.额定容量SN即变压器的额定视在功率。单位：V∙A或kV∙A2.额定电压U1N/U2N指各绕组在空载、指定开关位置下的端电压。U1N：一次绕组的额定电压。U2N：一次绕组施加额定电压时二次绕组的空载电压。我国变压器以电压等级划分：10kV以下系列、35kV系列、63kV系列等。12低噪声分离式3.额定电流I1N/I2N指变压器满载运行时一、二次绕组的电流值。额定容量与额定电压、额定电流间的关系：单相双绕组变压器：SN=U1NI1N=U2NI2N4.额定频率fN我国标准工频

4、为50Hz。5.其他相数、短路电压标幺值、联结组别、冷却方式、重量、使用条件等。SZ9－ZF－10000/66三相有载调压节能型电压等级：66kV额定容量：10000kV∙A三相双绕组变压器：SN=3U1NI1N=3U2NI2N13第一部分字母意义：S：三相；D：单相；F：油浸风冷；C：干式浇注式；G：干式空气自冷；Z：有载调压；FP：强迫油循环风冷。第二部分字母意义：M：密封式；Z：低噪声；F：分离式；L：电缆引出。SZ9－ZF－10000/66144.3变压器空载运行分析一、变压器各电磁量的参考方向e1e2ZLΦΦ1Φ2i2i1N1N2e1e2u1u2（1）一次绕组，接受电能，电压

5、电流的参考方向按照负载的惯例选定，即选关联参考方向，即称为电动机惯例。（2）二次绕组，输出电能，电压电流的参考方向按照电源的惯例选定，即选非关联参考方向，即称为发电机惯例。（3）一、二次绕组上感应电动势的参考方向与电流的参考方向一致，主磁通与漏磁通的参考方向与电流方向之间符合右手螺旋关系。15二、变压器的空载运行1.变压器空载运行的电磁关系e1e2ΦΦ1i0e1u1u20u1i0N1i0ΦΦ1e1e1e2u20162.主磁通、漏磁通与感应电动势主磁通：非线性磁路；漏磁通：近似线性。忽略主磁通磁路饱和的影响，有：=msint(1)主磁通与感生电动势有效值17e1=E1msin(t

6、－90)e2=E2msin(t－90)E2=－j4.44fN2m或：或：※一次绕组：※二次绕组：结论：感应电动势滞后磁通90。E1=－j4.44fN1m空载运行时，二次绕组电流为零，变压器没有功率输出，一次绕组也就没有对应的功率输入。空载电流i0就是就是建立空载磁场、产生主磁通的励磁电流ime1e2ΦΦ1i0e1u1u2018一次绕组漏阻抗因漏磁通磁路近似线性，有1∝i0(2)漏磁通L1=N1i0漏电感X1=2fL1E1=－jX1I0漏电抗3.空载运行时的电压方程一次绕组：U1=－E1－E1＋R1I0=－E1＋(R1＋jX1)I0=－E1＋Z1I0e1e2ΦΦ

7、1i0e1u1u2019U1=－E1＋Z1I0工程近似：U1≈－E1U1≈E1=4.44fN1mU20=E2二次绕组：U20=E2=4.44fN2m开路电压结论：①U1不变，主磁通不变②N1>N2：降压变压器；N11。∴k==≈E1E2N1N2U1U20e1e2ΦΦ1i0e1u1u20203.主磁通与励磁电流励磁电流im磁化电流i：激励主磁通，与磁通