变压器的应用+结构及工作原理.ppt

电机与应用，电机与应用，模块一变压器，湖铁科职院精品课程，本章主要内容，1.1变压器应用1.2变压器基本结构1.3单相变压器工作原理1.4变压器参数测量1.5变压器运行特性1.6特殊变压器，1.1变压器应用，1.1变压器功率1.1变压器的应用1.1.2变压器在日常生活中的应用，(a )万能旅行充电器(b )线式充电器(c )笔记本电脑用直流稳压电源，1.2变压器的基本结构，变压器，铁心，绕组，铁心柱：柱上设置绕组，铁轭：连接铁心形成闭合磁路，原绕组，副绕组，同心地设置在铁心柱上1.2变压器的基本结构、铁心、1.2变压器的基本结构(a )心式变压器(b )壳式变压器、1.2变压器的基本结构、绕组、(a )同心式绕组(b )交互式绕组、1.3变压器的动作原理、一方面变压器的基本动作原理、对初级绕组施加电压U1时，在初级侧流过电流I1， 在铁心中产生与U1相同频率的交变主磁通，主磁通与一次、二次绕组交链，根据电磁感应法则，在一次、二次绕组中产生感应电位E1、E2，在二次侧通过E2的作用产生负载电流I2，根据朝向电磁感应法则，如果忽略绕组的内部电阻和泄漏磁通，则原、副绕组的端子电压大致为： 二、变压器的空载运行、变压器的空载运行也称为空载运行，这是指向原边施加电源电压，副边开路的运行状况。 的情况下：三、变压器的负载运转、变压器的负载运转是指原边连接电源、副边连接负载zL时的动作状态。 如下图所示，在该情况下，在副边流过负载电流I2，副边电流为I-1，各量的正方向规定与无负载运转时相同。 负载运行时的电与磁的关系、负载运行时的磁势平衡方程式、可整理的：负载时的原侧负载电流由两部分构成：一部分为励磁成分0，产生负载时的主磁通，因此，几乎不依赖于负载的另一部分为负载成分-2/k，抵消副电流2对主磁通的影响，抵消负载的因为0I202r2，无负载铜消耗可被忽略，并且因此考虑p 0pfe=I 202 RM。 无负荷实验数据的计算，可根据测得的无负荷实验数据计算单相变压器的参数：变比为无负荷阻抗：无负荷电阻：其中，实验说明：励磁阻抗：励磁电抗：二、变压器的短路实验、说明：变压器短路实验一般在高压侧进行，即一次实验时，在变压器的高压绕组前连接自耦变压器，使自耦变压器的输出电压从零逐渐上升，记录单侧的短路电压Uk、电流I1和输入电力Pk的数据，直至短路电流达到额定电流。 另外，实验时施加于原边的电压较低，主磁通远小于通常运转时，铁心损耗pFe与铜损耗pCu相比可忽略，短路损耗中主要是原边的铜损耗，有PkpCu=pCu1 pCu2。 短路参数的计算、短路阻抗：短路电阻：短路电抗：测量的电阻换算成由规格规定的75时的数值，换算式为铜线：铝线：相对于式中实验时的环境温度()。 说明：75下的短路阻抗应注意对三相变压器以相值计算，得到的参数也是相值。 原来，如果分开副边参数，则r 1r 2； x1x2Z1z2。 1.5变压器的运行特性，变压器的运行特性有外特性U2=(I2 )和效率特性=(I2 )，变压器的主要性能指标是电压变化率。 另一方面，电压变化率和外部特性变压器的外部特性是在U1=U1N、cos2=常数时副端子电压根据负载电流而变化的规律，即U2=(I2 )曲线。 由于变压器内部有泄漏阻抗，有负载电流时会产生电压降，输出电压随负载电流的变化而变化，其变化规律与负载的性质有关。 而且，电压变化率可以用电压变化率u*来表示，以便表现电压随负载电流而变化的程度。所谓电压变化率，是对一次侧施加额定电压，用百分率表示二次侧的无负载电压与某个功率因数下的额定负载的二次侧的电压之差与二次侧的额定电压之比，电压变化率反映变压器电压的稳定性，是重要的性能指标。1.6特殊变压器、1.6.1变压器-变压器、(a )油浸式变压器(b )测量用变压器、变压器接线图、1.6特殊变压器、1.6.1变压器-变流器、(a )壁贯通式全闭变压器、1.6特殊变压器、1.6.1变压器-变流器、(b )配电用变流器、1.6特殊变压器1.6.1变流器(c )精密微变流器、变流器接线图、1.6特殊变压器、1.6.2自耦变压器、自耦变压器副绕组为初级绕组的一部分，初级、次级绕组与磁耦合有电连接。 自耦变压器有单相和三相，有升压，也有降压。 此外，由图可知，AX是初级绕组，绕组N1，AX是次级绕组，绕组N2，其中次级绕组也是初级绕组的一部分，公共绕组，Aa绕组称为串联绕组。 忽略励磁电流可以得到。 上式表示电流1和2的实际方向相反。 利用基尔霍夫电流定律，当忽略0时，公共绕组ax的电流I