四章变压器课件

1、 变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。子线路中应用广泛。变电压：变电压：电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：电流互感器电流互感器 ： 在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率P =UI cos 及及负载功率因数负载功率因数cos 一定时：一定时：电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）U I P = I RlI S 发电厂发电厂10.5kV输电线输电线220kV升压升压仪器仪器36V降压降压实验室实验室380 / 220V降压降压变电站变电

2、站 10kV降压降压降压降压变压器的磁路变压器的磁路1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心变压器的结构变压器的结构1u2uLZ1i2i单相变压器单相变压器+一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心(1) 空载运行情况空载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧开路。二次侧开路。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空载时，空载时，铁心中主铁心中主

3、磁通磁通 是是由一次绕由一次绕组磁通势组磁通势产生的。产生的。(2) 带负载运行情况带负载运行情况一次侧接交流电源，一次侧接交流电源，二次侧二次侧。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有载时，铁心有载时，铁心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次绕组磁通势共绕组磁通势共同产生的合成同产生的合成磁通。磁通。 2i2+e2+e 2+u2 dd2tiLe22 t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfN

4、EE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 根据根据KVL：1111111111jEIXIREEIRU 变压器一次侧等效电路如图变压器一次侧等效电路如图1m1111444Nf.EUEU 由于电阻由于电阻 R1 和感抗和感抗 (或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端其两端的电压也较小的电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E 比较可忽略不计，比较可忽略不计，则则1E1R1I1U1E+一次侧一次侧一次侧一次侧KNNEEUU 2121201根据根据KVL：2m220224440Nf.EUU,I 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。结论：改变匝数比

5、，就能改变输出电压。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+ABCXYZabczyx高压绕组：高压绕组：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端：尾端A、B、C ：首端首端低压绕组：低压绕组：a-x b-y c-za、b、c：首端：首端x、y、z：尾端：尾端/000YYYYYYYY、：高压绕组接法高压绕组接法低压绕组接法低压绕组接法:YY0/三相配电变压器三相配电变压器: Y/动力供电系统（井下照明）动力供电系统（井下照明）: Y0/A311PUU CB1UKUU312P bKUU12 ca+KUUUUUU 2P1P2P1P2133A311PUU CB1

6、UKUUU312P2 abc+KUUUUUUPPPP333212121 2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u一般情况下：一般情况下：I0 (38)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。或：或：221011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空载磁势空载磁势有载磁势有载磁势22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ222222

7、11 ZKZ2 结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +：信号源信号源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+如图，交流信号源的电动如图，交流信号源的电动势势 E= 120V，内阻，内阻 R 0=800 ，负载为扬声器，其等效电阻为负载为扬声器，其等效电阻为RL=8 。要求。要求: （1）当）当RL折算到原边的等效电阻折算到原边的等效电阻 时时 ， 求变压器的匝数求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（比和信号源输出的功率；（2）当将负

8、载直接与信号源联接时当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？信号源输出多大功率？0RR L W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2，为：为： 变压器额定容量变压器额定容量(KVA)S:三相三相D:单相单相 N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次侧输入功率：一次侧输入功率： cos222IUP 输出功率：输出功率： 变压器运行变压器运行时的功率取时的功率取决于负载的决于负载的性质性质122222)。%100%20220 UUUU)(22I

9、fU 2 U2I2U20I2N2 O FeCu2212PPPPPP AXax Aax 同极性端用同极性端用“”表示表示。增加增加+ 变压器符号注意：注意：变压器在工作时，铁芯和绕组都会发热，必须采取冷却措施。小容量变压器采用空气冷却方式，大容量变压器采用油浸自冷、油浸风冷或强迫油循环风冷等方式，。变压器油除了冷却作用外，还能增强变压器内部的绝缘性能。注意：注意：变压器在工作时，铁芯和绕组都会发热，必须采取冷却措施。小容量变压器采用空气冷却方式，大容量变压器采用油浸自冷、油浸风冷或强迫油循环风冷等方式，。变压器油除了冷却作用外，还能增强变压器内部的绝缘性能。三、常用变压器三、常用变压器 变压器的

10、种类很多，下面介绍几种常用的变压器1三相变压器 2电焊变压器3互感器和钳形电流表1三相变压器三相变压器 三相变压器实际上等效于三个相同的单相变压器，在每个铁芯柱上绕着同一相的一次和二次绕组。常用的三相变压器分为三相干式变压器和三相油浸变压器。2电焊变压器电焊变压器电焊变压器是交流弧焊机的组成部分。电弧焊对电焊变压器的要求是：空载时应有6075V的引弧电压，带载时二次电压应迅速下降，当焊条与焊件间产生电弧并稳定燃烧时，维持电弧的正常电压约为2535V为宜。焊条与工件相碰瞬间，短路电流不能过大，以免烧坏电焊机。此外，为了能适应不同焊件和焊条，焊接电流的大小应可以方便地调节。为了满足上述要求，电焊变压器的结构与一般变压器不同。它的二次绕组与一个电抗器串联，电抗器的铁芯有一定的空气隙，转动螺杆可以改变空气隙的距离。空气隙加大，电抗器感抗减小，电流就要增大；反之，当空气隙减小，电流就减小。3互感器和钳形电流表互感器和钳形电流表 v互感器是一种专供测量仪表、控制设备和保护设备中使用的变压器。它们可以把待测电压、按一定比率变小以便于测量；同时由于一次侧与二次侧之间采用磁耦合，起到很好的电气隔离作用，从而可以保证仪表和人员的安