Electromechanics

1、2016年11月29日至12月5日颜渝圣著第一元.电磁、电能和机械能的转换关系第二元.直流电机第三元.变压器第四元.感应电机第五元.同步电机第六元.控制电机·····································

2、··················································

3、············第一元.电磁、电能和机械能的转换关系1.电机：是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁设备：电学+磁学+动力学1.1电动机：将电能转化为旋转机械能的电磁设备1.2发电机：将旋转机械能转化为电能的电磁设备1.3变压器：对已有电能的性质参数进行调整的电磁设备1.4电能的始和终：由水轮机的水能、汽轮机的热能、核反应堆的热能、风机的风能和化学反应的效能通过磁 场转化成电能后通过调节和变压，经高压电线进行远距离送电；再经区域变电所降压后输 送给用户的用电设备

4、，最终转化为光能、热能、机械能和化学能等···不同的用户对电能 质量和参数的要求各有不同1.5电机存在的意义：1.5.1是产生多种性质电能最行之有效、最方便的方法···从发电机的角度 1.5.2是生活中多种服务的关键设备和智能化设备的重要成分···从电动机的角度1.6电磁设备的分类：1.6.1动力类电机：直流电机、交流电机：异步电动机、同步电动机 1.6.2控制类电机：测速发电机、步进电动机、自整角机、旋转变压器、伺服电动机1.6.3电能转换类电磁装置：变压器1.7控制类电机的主攻方向：执行元件、检测元件

5、···多应用于智能控制领域1.8研究电机的几大方向：原理、结构、性能、特性、处理2.电学：交直流电路原理 磁学：全电流定理：磁场强度沿空间任意闭合路径的线积分等于该闭合回路所围的所有的电流的向量代数和 磁路的基尔霍夫第一定律：穿过一个闭合面的磁通向量代数和为零···电磁屏蔽原理磁路的基尔霍夫第二定律：同全电流定律右手定则判断电势方向、左手定则判断电磁力方向磁滞特性：磁滞回线、基本磁化曲线、饱和状态(未饱和阶段、饱和阶段、过饱和阶段)电磁感应定律：处在变化的磁场中的导线能产生电势的效应 动力学：M=F·r；M=Jddt；P=T

6、·；能量守恒定律：输入能量=输出能量+损耗+储备 应用量：电流I、电压U、电势E、电阻R、磁通、磁通密度B、磁场强度H、磁动势F、磁阻Rm、磁导、磁滞、 涡流、磁导率；B=/S;Rm=l/S；B=H；Hl=I=Ni=F；F= Rm；E=-Nddt=BlV； 真空磁导率0=4×10-7H/m; =(2000-6000) 0； 铁心损耗：磁滞损耗+涡流损耗 PFef·Bm2;=1.2-1.63.研究电机中特定量的取决因素：3.1设备构造决定：某量的部分或全部受构造的影响或直接决定···结构因素 3.2运行条件决定：某量的部分或全部受运行状

7、态的影响或直接决定·运行条件···············································

8、;··················································

9、;··第二元.直流电机1.直流电机的原理、绕组结构、磁场结构、电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、特性、运用1.1直流电机的应用：直流伺服电动机、直流测速发电机、直流励磁机、直流电源发电机1.2直流电机的结构：定子：机座、磁极、电刷、换向极 转子：电枢铁心、电枢绕组、转轴和轴承、冷却风扇；换向器：V型套筒、云母环、换向 片、连接片1.3直流发电机运行结论：1.3.1电枢线圈内电势、电流的方向是交流电 1.3.2电刷间为直流电势，线圈中感应电势与电流方向一致 1.3.3从空间上看电枢电流产生的磁场是在空间上恒定不变的磁场 1.3.4产生的电磁转矩M与转子的转向相反，是制动1.4直

10、流电动机运行结论：1.4.1外施电压和电流是直流而电枢线圈内电流是交流 1.4.2线圈中感应电势与电流方向相反 1.4.3电枢电流是交变的，所产生的磁场在空间上是恒定的 1.4.4产生的电磁转矩M与转子的转向相同，是驱动1.5直流电机可逆原理：同一台直流电机可以处于发电状态也可以处于电动状态；依据转矩和转向的关系判断1.6对电枢绕组的要求：在通过规定的电流和产生足够的电势和电磁转矩的要求下，所消耗的材料最省、结构 的强度最高、运转的可靠性最佳、结构最简单、维护最方便等要求1.7电枢绕组的结构参数：1.7.1第一节距：指同一节绕组(元件)的横向两沟线的距离y1 1.7.2第二节距：后一节绕组(元

11、件)的前沟线与前一节绕组的后沟线的距离y2 1.7.3换向器节距：同一节绕组的首端换向片与末端换向片的距离yk 1.7.4这里的距离都指的是换向片个数 1.7.5合成节距=第一节距减去第二节距 1.7.6元件：构成绕组的线圈称为绕组元件(单匝元件、多匝元件) 1.7.7极距：两个相邻的主磁极轴线沿电枢表面之间的距离：=D2P 1.7.8叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前一个元件端接部分，整个绕组呈折叠式前进 1.7.9波绕组：把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串联起来，整个绕组呈波浪式前进 1.7.10元件放置的槽：开口槽、半闭口槽1.8直流电机的参考线：极轴线(

12、磁极的中心线)、几何中心线(磁极之间的平分线)、绕组的内部是闭合的1.9绕组的结构：1.9.1单迭绕组：首末段换向片间隔一个换向片的宽度，即换向器节距yk=1、槽数Z=元件数 S=换向片数K、每个磁极下的元件组成一条支路、并联的支路数等于电机 的极数、特点：元件的出线端连接在相邻的两个换向片上、并联的支路数 等于电机的磁极数、整个绕组的闭合回路中感应电动势的总和为零绕组内部不存在环流、每条支路由电刷引出形成输出电动势、电枢电压等于支路电压而电枢电流等于支路电流的和 1.9.2单波绕组：合成节距=2、支路对数与磁极对数无关永远为1、特点：同极性下各元件 串联形成一条支路、换向器在表面位置上对准主

13、磁极中心线时支路电动势最 大、电刷组数对应磁极对数、电枢电流为各支路电流的和(适用于较大电流，较低电压的场合) 1.9.3归纳：所有直流电机的绕组都自成闭合回路、电枢绕组的支路数总是成对出现、为了得 到最大的电动势，电刷总是位于几何中心线上；但是由于电枢反应使得特性 线发生扭曲，此时的电刷应尽量位于物理中心线上(适用于较高电压，较低 电流的场合)2.直流电机的额定参数：额定容量：发电机为向外提供的能量，电动机为提供的机械能 额定电压：发电机为向外提供的电压，电动机为额定运行时电网提供的电压 额定电流、额定转速、额定功率因素3.直流电机的电枢反应：电枢电流产生的电枢磁势对主磁极磁动势的影响，使得

14、气隙磁场发生畸变，空载时物理中性线和几何中性线重合，负载后物理中性线发生偏转，电刷应置于新的物理中性线为最佳， 对主磁场形成去磁或助磁作用，电刷不在几何中性线上的电枢反应电刷顺向偏转电刷逆向偏转发电机交轴和直轴去磁交轴和直轴助磁电动机交轴和直轴助磁交轴和直轴去磁4.直流电机的磁通：主磁通：进入电枢铁心的励磁电流产生的磁通 漏磁通：不进入电枢铁心的励磁电流产生的磁通，漏磁通只能增加磁路的饱和程度，远小于 主磁通，大约是主磁通的20% 电枢磁势产生的磁通：由感生的电枢电流产生的磁通5.直流电机空载磁场：在极靴的中间大部分区域为恒定的磁通密度，越靠近几何中性线磁通密度越低，为一个平顶波，具有磁化饱和

15、效应，应取适当的励磁电流6.直流电机负载磁场：电枢产生的磁动势为交轴磁动势，磁通密度分布为马鞍型，磁势分布为三角波型，电枢磁动势可以分为直轴电枢磁动势Fad和交轴电枢磁动势Faq7.电枢电动势：主磁场在电枢绕组中感生出的电动势：Ea=PN60an=Cen;直流电机的感应电动势与电机结构、 气隙磁通以及转速有关8.直流电动机的电磁转矩：与气隙磁通和电枢电流呈正比，发电机状态下为制动转矩，电动机状态下为驱动转矩， 电磁转矩跟电机的结构也有关：Tem=PN2aIa=CTIa,CT=9.55Ce9.直流发电机的励磁方式：他励、自励(串励(If=Ia=I)、并励(Ia=I+If)、复励(If=If1+I

16、f2=Ia) 直流发电机电枢平衡方程：Ea=U+RaIa+2Ub,电刷接触电阻，If=U/Rf(励磁) 直流发电机转矩平衡方程：驱动转矩=电磁转矩+空载转矩 直流发电机功率平衡方程：原动机输入机械功率P1=电磁功率Pem+空载损耗P0 Pem=Tem,P0空载损耗=PFe铁心损耗+Pmec机械摩擦损耗+Pad附加损耗 输出功率P2=Pem电磁功率-PCua电枢回路铜损 自励发电机：P1=P2+PCua+PCuf+PFe+Pmec+Pad 电机效率：=P2P1×100%10.他励发电机的空载特性：类似基本磁化特性曲线 他励发电机的空载外特性：随着电枢电流的增大，电压下降·&#

17、183;·额定转速，额定励磁电流的工况下 电压下降的原因：因为负载电流增大，使得电枢去磁作用增强，使得电动势下降， 间接使输出电压下降，另一方面电枢电阻的压降的增大同样也使得电压下降 他励发电机的空载调节特性：当发生外特性的情况时，通过增加励磁电流来保持输出电压的特性11.并励发电机的自励条件：11.1电机中还具有剩磁 11.2原动机带动主轴转动，Rf应在自励起压临界值Rcr以下 11.3新产生的励磁磁通方向与剩磁方向相同，使得主磁通增加 并励发电机的外特性：随着输出电流的增大，端电压下降，引起励磁电流进一步下降，使得端电压进一步下降 并励发电机的调节特性：通过补偿电压，改善端电压下

18、降的趋势12.复励发电机的特点：12.1并联励磁磁势和串联励磁磁势共同合成主极磁通 12.2空载时串联励磁磁势不起作用，负载时串联励磁磁势起到补偿的作用 12.3根据补偿的程度：平复激、欠复激、过复激 12.4根据补偿的性质：积复激(并联磁势+串联磁势)、差复激(并联磁势-串联磁势)13.直流电动机可逆原理：一台直流电机具有电动状态，也具有发电状态，只要发电机的原动机转速下降到一定程度使得电枢电动势小于电网电压，就会由发电状态转入电动状态 电动机基本方程：电压平衡方程：U=Ea+RaIa+2Ub,Ea=Cen 转矩平衡方程：电磁转矩=输出转矩+空载转矩 功率平衡方程：P1输入功率=Pem电磁功

19、率+PCua电枢铜损,pem=Tem=EaIa 输出功率P2=Pem-PFe-Pmec-Pad14.并励直流电动机工作特性：转速特性、机械特性、转矩特性、效率特性···随着负载转矩的增加，电流增加使 得电磁转矩增加，转速下降；电流在开始增加时，效率逐渐增加；当达到一定的范围后， 随着电流的增加，铜损快速增大使得效率下降15.串励直流电动机工作特性：当负载电流趋近于0时，电机转速趋于无穷大，因此串励电动机不宜轻载或空载运 行，当负载电流较大时，磁路饱和，串励电动机的工作特性与他励电动机相同(转速 随着转矩的增加而急剧下降16.他励直流电动机的起动：起动转矩：Tst=

20、CT(Ist=UNRa)起动电流 起动电流过大，引起电网压降增大，影响其他用户的正常用电，使电动机转向恶化， 损坏电枢绕组和传动机构(不允许直接起动) 采取措施：串电阻起动(三级电阻串联起动)、降压起动(起动平稳、广泛应用)17.他励直流电动机的制动：17.1能耗制动：断开电网电压，并串入电阻，利用剩余的电动势产生的电流形成与转 向相反的电磁转矩，将旋转势能消耗在串联电阻中；特点：随着转速 的下降，电动势减小，制动电流和制动转矩也随之减小，制动效果变 差，在一定程度下要快速制动，就得切除串联的电阻，使转子停止 17.2反接制动：通过将电压的方向反接，产生较大的阻转矩，使转子停转；完成后要 立即

21、切除电压以防电机反转 17.3回馈制动：在接电网的情况下，在电机由于外力作用，转速高于空载转速时，感 生的电动势大于电网电压，进入发电状态，向电网回馈能量自动制 动···再生制动18.他励电动机的调速：18.1调速指标：调速范围D=nmaxnmin、静差率(相对稳定性)%=n0-nNno×100% 18.2静差率指的是负载变化时转速随之变化的程度，转速变化越小稳定性越好，%越小， 相对稳定性越好，%与机械特性硬度和空载转速有关 18.3调速范围和静差率是相互制约的关系，要想调速范围大，静差率也会跟着变大；要想 静差率小，调速范围也会跟着变小 18.4调速

22、方法：18.4.1电枢回路串电阻调速：带恒转矩负载时，串电阻越大转速越低，调 速前后电流Ia不变，优点：设备简单，操作方便；缺点：1.只能分断调节，调节平滑性差2.低速时特性曲线的斜率大，静差率大，转速的相对稳定性差3.轻载时调速范围小4.损耗大、效率低、不经济 18.4.2降压调速：优点：1.电源电压可以平滑调节实现无级调速2.调速前 后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时的稳定性好3.无 论轻载还是负载，调速范围相同4.电能损耗小；缺点：需要一套电 压可调的电源，花费的成本高 18.4.3减弱磁通调速：弱磁升速，优点：由于在电流较小的励磁回路中进 行调节，因而控制方便，设备简单调速的

23、平滑性好，弱磁升速后电 枢电流增大，电动机的输入功率增大，由于转速升高，输出功率也 增大，电动机的效率基本不变，因此经济性很好；缺点：机械特性 的斜率变大，特性变软；转速的升高受到电动机的换向能力和机械 强度的限制，升高的范围可能不大 18.5最优的调速方法：额定转速以下使用变压调速、额定转速以上使用弱磁升速19.直流电机的换向：电枢绕组每一个元件在经历电刷时都要经历换向过程，换向不良会在电刷与换向片之间产生电火花，损坏电刷和换向片表面，(自感电动势、互感电动势、切割电动势总是阻碍换向的) 改善换向的方法：1.增设换向极：换向极设于磁极之间，与电枢串联，以抵消阻碍换向的电动势2.移动电刷：电刷

24、不在几何中性线上，则元件从而感生出帮助换向的电势(发电机顺着转向移动、电动机逆着转向移动)3.合理选用电刷：增加电刷电阻Rk，减小电流20.直流电机的特点：20.1直流发电机的电势波形好，对电磁干扰的影响小 20.2直流电动机的调速范围广，调速特性平滑 20.3过载能力强，热动和制动转矩较大 20.4制造复杂，价格较高·······················&#

25、183;·················································&#

26、183;·························第三元.变压器1.原理：静止电器；根据电磁感应作用，将一个绕组中的交流电通过铁心感应到另一个绕组上，形成具有新幅值的 交流电，只有磁耦合没有电联系，只要原副边的匝数不同就能改变输出的电压2.结构：原边绕组(一次绕组、初级绕组)、副边绕组(二次绕组、次级绕组)、铁心(为了减少涡流损耗采用硅钢片

27、叠片形成铁心)3.分类：(电力变压器、特种变压器)(单绕组自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器)(单相变压器、三相变压器、多相变压器)(心式变压器、壳式变压器)(干式变压器、油浸式变压器、充气式变压器)4.变压器附件：温度计、吸湿器、储油柜、油表、安全气道、气体继电器、高压套管、低压套管、分接开关、邮箱5.变压器参数：额定容量：单相：SN=U1NI1N=U2NI2N三相：SN=3U1NI1N=3U2NI2N，额定电压U1N/U2N6.主磁通和漏磁通的区别：6.1性质上：主磁通与原边电流呈非线性关系；漏磁通与原边电流呈线性关系 6.2数量上：主磁通占99%以上而漏磁通只占1%以下

28、 6.3作用上：主磁通起到传递能量的作用，漏磁通起到漏抗压降的作用7.参考方向：选定后，其他量的方向都依靠其确定8.主电动势：E=4.44f·N·k·m主电动势在时间相位上滞后主磁通90度，因此E=-j4.44f·N·k· 漏电动势：E1=-j4.44f·N·k·1m=-jI0X19.单相变压器空载运行：9.1一次侧电动势平衡方程：U1=-E1+I0R1+jI0X1=-E1+I0Z1 9.2二次侧电动势平衡方程：U2=E2 9.3变比：一相变压器变比：k=E1E2=N1N2 三相变压器变比：Y,d接法：k

29、=U1N3U2N；D,y接法：k=3U1NU2N10.单相变压器空载的等效电路：10.1励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗都不是常值，都会随着饱和度的增大而减小 10.2励磁电阻和励磁电抗远大于漏阻抗和漏电抗，一次侧电流的大小主要取决于 励磁阻抗的大小；从运行的角度上讲，一次侧回路的电流应越小越好；因此 采用高导磁材料，增大励磁阻抗；减小电流，提高效率和功率因素 10.3空载电流：10.3.1作用：建立磁场产生主磁通、提供变压器铁心损耗 10.3.2组成：励磁分量-无功分量、铁损耗分量-有功分量 10.3.3性质：无功分量远大于有功分量，空载电流主要是感性无功性质，用于励磁 10.3.4大小：与电源

30、电压和频率，线圈匝数，磁路材质及几何尺寸有关 10.3.5波形：若磁通按正弦规律变化，空载电流呈尖顶波；若空载电流按正弦规律变化，主磁通呈平顶波 10.4空载损耗：空载损耗=绕组铜损+铁损(由于绕组铜损很小，空载损耗主要是铁损)PFeBm2f1.3;为了减少空载损耗，采用优质的铁磁材料： 优质硅钢片、激光化硅钢片、非晶态合金 10.5结论：10.5.1一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡，若忽略漏阻抗压降，一次侧主电动势的大小由外施电压决定 10.5.2主磁通的大小与电源电压、电源频率和一次侧线圈匝数决定；与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关 10.5.3空载电流大小与主磁通、线圈匝数及

31、磁路的磁阻有关；铁心使用的材料的导磁性能越好，空载电流越小 10.5.4电抗的大小随磁路的饱和而减小11.单相变压器负载运行：11.1初级线圈绕组电流增加了一个负载分量I1L 11.2原边绕组从电网吸收的功率传递给副边绕组；副边绕组电流增加或减小的同时；引起原边电流的增加或减少；吸收的功率也跟着增多或减少 11.3磁势平衡：F1+F2=Fmm 电流平衡：原边电流=励磁电流+负载电流 电势平衡：一次侧：U1=-E1+I1Z1 二次侧：U2=E2-I2Z2=I2ZL12.折合算法：12.1副边电流折算：I2'=1kI2···折算前后F2不变 12.2副边电动势

32、折算值：E2'=kE2=E1;E2'=kE2 12.3副边漏电抗折算值：x2'=k2x2 12.4副边电阻折算值：r2'=k2r2; Z2'=r2'+jx2'=k2Z2 12.5副边电压折算：U2'=kU2 12.6副边阻抗的折算值：ZL'=k2ZL 12.7凡是单位为伏的物理量的折算值等于原数值的k倍 凡是单位为欧姆的物理量的算值等于原数值的k2倍 凡是单位为安培的物理量的算值等于原数值的1/k倍13.功率因素：原边电压U1与原边电流I1的夹角的余弦值；直接受负载的性质影响： 感性负载：电流滞后于电压；容性负载：电流超前

33、于电压14.变压器负载运行分析方法：基本方程式法、等值电路法、向量图法15.变压器参数测定：15.1空载实验：目的：通过测量空载电流和一二次电压及空载功率来计算变比，空载电流百分数，以及铁损和励磁阻抗 过程：1.低压侧加电压，高压侧开路2.原边电压在0-1.2倍的额定电压范围内单方向调节，测出空载电流和空载功率3.忽略漏磁电阻和漏磁电抗；取空载功率等于铁损4.求得参数：K=U20U1N；Zm=U1NI0;Rm=PoI02;求出Xm;I0%=I0I1N100%5.空载电流和空载功率必须是额定电压时的值，并以此求取励磁参数6.若得到高压侧参数，必须折算7.对于三相电压；各公式中的电压、电流、功率均

34、为相值 15.2短路实验：目的：通过测量短路电流，短路电压及短路功率来计算变压器的短路电压百分数，以及铜损和短路阻抗 过程：1.高压侧加电压，低压侧短路2.通过调节电压，让电流Ik在0-1.3的额定电流范围内变化，测出对应的Uk,Rk,Pk3.同时记录实验室温度4.由于外加电压很小，主磁通很少，铁损很少，忽略铁损，人为Pk=Pcu5. 求得参数：Zk=UkIk=U1NI1N;Rs=PkRk2;求出Xk；6.温度折算：电阻应换算到基准工作温度时的数值7.若要得到低压侧参数，必须折算8.对于三相电压；各公式中的电压、电流、功率均为相值9.短路时当短路电流为额定值时一次所加的电压称为短路电压亦称阻抗

35、电压：从运行角度看，希望副边电压随负载波动小些；从限制短路电流角度；希望短路电压大些；uk%=I1NXkU1N×100%16.标幺值：16.1等于实际值/基准值 16.2通常以额定值为基准值；各侧的物理量以各侧的额定值为基准值；U，E的基准值为UB；R，X，Z的基准值为ZB；P，Q，S的基准值为SB 16.3标幺值的优点：1.不论变压器的容量大小，标幺值表示的各参数和典型的性能数据，通常在一定范围内，便于比较和分析2.用标幺值表示时；归算到原边和副边的变压器参数恒相等；用标幺值计算时不用折算3.可以通过标幺值判断运行状况17.运行特性：17.1定义：指一次侧加额定电压，二次空载电压与

36、负载后在某功率因素下的二次电压差与二次侧额定电压的比 17.2电压变化率：表征变压器运行特性；反应供电电压的稳定性；与负载大小，性质及变压器的本身参数有关 17.3变压器外特性：二次电压比空载时高 17.4电压调整：为了保证二次端电压在允许范围内，通常在变压器的高压侧设置抽头，并装设分接 开关，改变绕组匝数来改变输出电压：无载分接轴头、有载分接抽头18.变压器损耗：18.1铁损：基本铁损：磁滞损耗+涡流损耗 附加铁损：局部涡流损耗，主磁通在结构部件中引起的涡流损耗 与外加电压大小有关于负载大小基本无关，为不变损耗 18.2铜损：基本铜损：在一二侧绕组直流电阻上的损耗 附加铜损：由于集肤效应引起

37、的损耗，以及漏磁场在结构部件中引起的涡流损耗 与负载电流的平方呈正比，为可变损耗19.变压器效率：=P2P1×100%20.变压器效率特性：当铜损等于铁损时，效率最大21.特殊问题：21.1电路问题：三相绕组的接法(星型接法、角型接法) 21.2三相变压器的磁路：共点式、共线式 21.3不同磁路下的感应电势波形22.磁路系统：22.1组式磁路变压器：三相磁路彼此之间无关联，但是三相电流最终汇于一点 22.2心式磁路变压器：三相磁路彼此有关联但是三相电流不汇于一点23.电路系统：23.1同名端、异名端 23.2单相变压器的连接组别：一二次绕组的电动势同相位Ii0 一二次绕组的电动势不同

38、相位Ii6 23.3三相变压器的连接组别：23.3.1连接组别：反应三相变压器连接方式及一，二次线电动势或线 电压的相位关系 23.3.2无论采用怎样的连接方式，一二次侧线电动势的相位差总是30 度的整数倍 23.3.3Y-y连接：同名端在对应端，对应的相电动势同相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Yy0、Yy4、Yy8 异名端在对应端，对应的相电动势反相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Yy6、Yy10、Yy2 23.3.4Y-d连接1：同名端在对应端，对应的相电动势同相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Yd11、Yd3、Yd7 异名端在

39、对应端，对应的相电动势反相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Yd5、Yd9、Yd1 23.3.5Y-d连接2：同名端在对应端，对应的相电动势同相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Y,d1、Y,d5、Y,d9 异名端在对应端，对应的相电动势反相位；高压绕组三相标志不变，低压绕组三相标志依次后移：Y,d7、Y,d11、Y,d3 23.3.6Yy和Dd可以得到偶数组别、Yd和Dy可以得到奇数组别 国家规定：Yyn0,Yd11,Ynd11,Yny0,Yy0用于三相双绕组变压器 Yyn0用作配电变压器时可兼供动力和照明负载 Yd11用于低压侧电压超过400V的线路 Y

40、nd11主要应用于高压输电24.磁通波形：25.三次谐波在时间上同相位；因此无中性线的星型接法三次谐波电流在绕组中没有通路···Y-Y接 25.2激磁电流波形接近正弦波，主磁通发生畸变，含有三次谐波；相电势畸变；主磁通为平顶波 25.3组式变压器：磁路独立，磁阻小，有三次谐波，磁通较大，波形严重畸变，危害绝缘，不宜采用法 25.4心式变压器：具有共同的磁轭，无磁路通路，只能利用漏磁；只会影响相电势，线电势之间相互抵消，箱体有涡流损耗，发热且效率低25.磁通波形：25.1绕组内有电流回路，三次谐波激磁电流存在···-Y接法 25.2磁通

41、为正弦波、电动势也为正弦波 25.3结论：1.星型接法比三角形接法提供的较高的电压2.星型可以提供相，线两种电压，但是电势的波形不好3.Y-Y接法可以用于低压系统4. -Y和Y-电势的波形好，常用于输电线路26.自耦变压器：26.1原副边共用一部分绕组的变压器 26.2U1U2=E1E2=N1N2;I1=-N2N1I2; 合成电流：I=I1+I2=I1(1-1ka) 26.3Pe=U1NI1N=U2NI2N;P2=U2I2=UaxI1+I=UaxI1+UaxI=Pax+Ptransfer Pax电磁容量，通过AX和ax段的电磁感应作用传到副边再送到负载的容量，也是ax段的绕 组容量 Ptran

42、sfer传导容量，由电流I1直接传导到负载 26.4自耦变压器：优点：绕组容量小于额定容量，具有与额定容量相同的普通变压器比，消耗的 材料少，体积小，造价低，效率高 缺点：原副边电路有直接的额联系，变压器内部绝缘和防过电压的措施要加 强···一二次侧具有电气联系 应用：适用于一二次侧电压相差不大的场合27.仪用互感器：电压互感器、电流互感器：优点：27.1测量电路时偏离高压，安全 27.2将高电压和大电流转换为低电压小电流，方便测量 27.3给控制设备提供信号28.电流互感器：28.1原边由几匝截面积很大的导线构成，利用原副边的匝数不同将大电流转变为小电流5A或1

43、A28.2误差：电流误差、相位误差···不能开路28.3副边绝对不允许开路，如若开路，原边电流将成为励磁电流，造成铁损极距上升，导线过热烧 毁绝缘，并在副边出现极高的电压28.4副边要可靠接地，以防止过电流危害，电流互感器的开关为并联在母表两端的含有开关的导 线，通过合上开关，将母表短路以实现关闭母表的作用28.5串入的阻抗值不能超过规定值；副边阻抗过大，副边电流就会减小，励磁电流就会增大使得 误差增大29.电压互感器：29.1原边由多匝导线组成，接到高压侧，利用原副边的匝数不同将大电压转化为小电压29.2电压互感器的线圈阻抗大，近似于一个开路运行的单相变压器29

44、.3误差：电压误差、相位误差···不能短路29.4副边绝对不允许短路，正常运行时接近于空载；短路时电流将会变得很大引起绕组烧毁29.5副边可靠接地，以实现变压测量的绝对准确性29.6串入的阻抗不能太小；副边的阻抗小后，原副边的电流增大，原副边的漏阻抗压降增大，误差增加30.变压器并联运行：30.1指将几台变压器的一二次绕组分别接在一二次侧的公共母线上，共同向负载供电的方式 30.2并联运行的特点：提高了供电的可靠性、提高了供电的经济性 30.3并联运行的理想条件：30.3.1空载时变压器绕组之间无环流 30.3.2负载后各变压器的负载系数相等 30.3.3负载后各

45、变压器的负载电流与总的负载电流同相位 30.3.4各变压器一二次侧的电压分别相等，即变比相等 30.3.5各变压器的连接组别相同 30.3.6各变压器的短路阻抗和短路电压的标幺值相等，且短路阻 抗角也相等 30.4变比不等时并联运行：在空载运行时就会存在环流；变比差越大，环流就越大；由于变 压器的短路阻抗很小，即使变比差很小，也会产生很大的环流； 环流的存在即占用了变压器的容量，又增加了变压器的损耗；为 了保证空载时变压器的环流不超过额定电流的10%，通常规定并联运行的变压器的变比差不大于1% 30.5连接组别不同时并联运行：连接组别不同，二次侧线电压之间至少相差30度；则二次 侧线电压为线电

46、压的1.8%；由于变压器的短路阻抗很小；这 么大的电压差将会产生几倍于额定电流的空载环流，将会烧 毁绕组，所连接的组别不同绝不允许并联运行 30.6短路阻抗标幺值不等时并联运行：各台变压器所分担的负荷大小与其短路阻抗的标幺值 呈反比，为了充分利用变压器的容量并理想地分配负 载，应使各台变压器的负载系数相等，而且短路阻抗 的标幺值相等···为了使各台变压器所承担的电流同 相位，要求各变压器的短路阻抗角相等，一般来说， 变压器容量相差越大，短路阻抗角相差也越大，因此 要求并联运行的变压器的最大容量之比不超过3:1 30.7规定：在任何一台变压器过负荷的情况下，变比不同和短路阻抗标幺值不等的变压器可 以并联运行； 又规定：阻抗标幺值不等的变压器并联运行时，适当提高短路阻抗标幺值大的变压器的 二次侧电压