交流铁心线圈电路-变压器等效电路.ppt

第2章变压器 2 1变压器的工作原理 2 2变压器的基本结构 2 3变压器的运行分析 2 4变压器的参数测定 2 5变压器的运行特性 2 6三相变压器的联结组 2 7三相变压器的并联运行 2 8自耦变压器 2 9三绕组变压器 2 10仪用互感器 第2章变压器 2 1变压器的工作原理 2 2变压器的基本结构 2 3变压器的运行分析 2 4变压器的参数测定 2 5变压器的运行特性 2 6三相变压器的联结组 2 7三相变压器的并联运行 2 8自耦变压器 2 9三绕组变压器 2 10仪用互感器 电机与拖动 返回主页 一 交流铁心线圈电路励磁过程KVL等效电路二 变压器励磁过程KVL等效电路 一 交流铁心线圈电路 1 电磁关系励磁 u i Ni e e 参考方向 U和i的参考方向一致主磁通 与i感应电动势e与产生它的磁通 2 伏安关系 根据基尔霍夫电压定律 KVL方程 线圈内阻R很小 很小 当u为正弦量时 相量形式为 的磁路为线性磁路 漏电感 漏电抗 X L 2 fL 漏磁电动势 u uR e e 漏阻抗 的磁路为非线性磁路 设 msin t则e N mcos t 2 fN msin t 90 Emsin t 90 Esin t 90 用相量形式表示 E 4 44fN m 忽略漏阻抗 有 则 当 U f一定时 m基本不变 1 4铁心线圈电路 电磁关系公式 它表明当线圈匝数N及电源频率f一定时 主磁通的大小由外加电压的有效值U决定 f N一定时 外加电压大小不变 主磁通大小不变 3 等效电路 1 4铁心线圈电路 交流铁心线圈电路 电路问题 磁路问题 漏阻抗 如何处理E 1 4铁心线圈电路 励磁电抗 励磁电阻 励磁阻抗 则 1 4铁心线圈电路 由于磁路是非线性的 R0 X0 Z0不是常数 但是U和f不变时 m基本不变 故可认为R0 X0 Z0为一常数 交流铁心线圈电路的等效电路为 1 4铁心线圈电路 铁损耗 铜损耗 有功功率 电流通过R和R0所产生的功率 包括铜损耗和铁损耗 R0 铁损耗的等效电阻 X 漏磁通电感所形成的电抗 X0 主磁通电感所形成的电抗 二 变压器的工作原理 单相变压器 u2 一次绕组 二次绕组 施加 u1 i1 N1i1 1 e 1 e1e2 u2 i2 N2i2 2 e 2 L 1 L 2 第2章变压器 e2 e 2 e1e 1 正方向的规定 1 变压器的空载运行 根据KVL有 原边 副边 很小 很小 原边接入电源 副边开路 设铁心内的主磁通为 则 根据上面的KVL方程 一次侧电压与二次侧电压之比为 变比 K 1 N1 N2 降压 K 1 N1 N2 升压 2 变压器的负载运行 根据KVL有 原边 副边 很小 忽略 其中 漏感电动势 漏感抗 同样 设铁心内的主磁通为 则 根据上面的KVL方程 一次侧电压与二次侧电压之比为 思考 变压器在空载运行和负载运行两种情况下 铁心中的磁通分别由什么产生 1 空载运行一次绕组电路 交流铁心线圈电路 三 变压器的运行分析 等效电路 2 负载运行时特点 1 主磁通联系 无直接的电路上的联系 2 电磁混杂 分析不便 思考 怎样才能用等效电路来代替实际的变压器 正确反映变压器内部的电磁关系和功率关系 根据KVL有 原边 副边 很小 忽略 关键 等效电路 电磁关系和功率关系 将匝数为N2的实际二次绕组用匝数为N1的等效二次绕组来代替 代替时保持磁通势和功率不变 第2章变压器 1 折算后的二次绕组电流磁通势不变 N1I2 N2I2 具体办法 二次绕组向一次绕组折算 磁通势平衡方程式 匝数不同 折算后的二次绕组电压 电流 电动势 阻抗 2 3变压器的运行分析 2 折算后的二次绕组电压和电动势 匝数相同 2 3变压器的运行分析 3 折算后的二次绕组漏阻抗和负载阻抗 有功功率不变 R2 I2 2 R2I22 k2R2 无功功率不变 X2 I2 2 X2I22 k2X2 因而 Z2 k2Z2ZL k2ZL 2 3变压器的运行分析 折算实质上是在功率和磁通势保持不变的条件下 对绕组的电压 电流所进行的一种线性变换 提出漏阻抗后的变压器 T形等效电路 ZL U1 I1 R1jX1 E1 E2 I0 U2 jX2 R2 I2 2 3变压器的运行分析 R0 jX0 两者可合并 用Z0来代替 简化等效电路 该电路用于满载或接近满载运行时的分析 计算 短路电阻 RS R1 R2 短路电抗 XS X1 X2