单相变压器的负载运行、等值电路

1、编辑ppt2.2 单相变压器的负载运行单相变压器的负载运行编辑ppt1u1e1i2e20u1N2NLZ122i 变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，变压器一次侧接在额定频率、额定电压的交流电源上，二次接上负载的运行状态，称为负载运行。二次接上负载的运行状态，称为负载运行。编辑ppt一、 负载运行时的物理状况11IR11E22IR22E1U1I2I2U111INF222INF010INF01E2E编辑ppt二、二、 负载运行的基本方程式负载运行的基本方程式1、磁动势平衡方程、磁动势平衡方程空载：由一次磁动势空载：由一次磁动势 产生主磁通产生主磁通 ;负载：产生负载：产生 的磁动势为的

2、磁动势为一、二次的合成磁动势一、二次的合成磁动势 。因为。因为 的大小取决于的大小取决于 ，只要，只要 保持不变，由空载到负载，保持不变，由空载到负载， 基本不变，磁动势平衡方程基本不变，磁动势平衡方程0021FF01U1U00F021FFF或或012211INININ用电流形式表示用电流形式表示LIIkIIINNII102021201)()(表明表明:变压器的负载电流分成两个分量变压器的负载电流分成两个分量,一个是励磁电流一个是励磁电流 ,用来产生用来产生主磁通主磁通,另一个是负载分量另一个是负载分量 ,用来抵消二次磁动势的作用。用来抵消二次磁动势的作用。电磁关系将一、二次联系起来电磁关系将

3、一、二次联系起来,二次电流增加或减少必然引起一次电二次电流增加或减少必然引起一次电流的增加或减少流的增加或减少.0IkIIL/21编辑ppt负载运行时负载运行时,忽略空载电流有忽略空载电流有:1221211NNkIIkII或表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不表明，一、二次电流比近似与匝数成反比。可见，匝数不同，不仅能变电压，同时也能变电流。仅能变电压，同时也能变电流。2、电动势平衡方程、电动势平衡方程根据基尔霍夫电压定律可写出一二次侧电动势平衡方程根据基尔霍夫电压定律可写出一二次侧电动势平衡方程111111111ZIEXI jRIEU222222222ZIEXI jRIE

4、ULZIU22编辑ppt第三节、第三节、 等值电路等值电路1、折算、折算折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时折算：将变压器的二次（或一次）绕组用另一个绕组来等效，同时对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。对该绕组的电磁量作相应的变换，以保持两侧的电磁关系不变。副边绕组归算：就是用一个与原边绕组具有相同匝数副边绕组归算：就是用一个与原边绕组具有相同匝数N1的绕组，去的绕组，去代替实际的、匝数为代替实际的、匝数为N2的副边绕组。的副边绕组。目的：为了简化分析和计算，用一个等效的电路代替实际的变目的：为了简化分析和计算，用一个等效的电路代替实际的变压器。压器。

5、折算原则：副边绕组是通过其电流所产生的磁动势去影响原边绕折算原则：副边绕组是通过其电流所产生的磁动势去影响原边绕组的，因此，归算前后的副边绕组磁动势应该保持不变。这样将组的，因此，归算前后的副边绕组磁动势应该保持不变。这样将有相同的电流和功率从原边绕组进入变压器，并有同样的功率传有相同的电流和功率从原边绕组进入变压器，并有同样的功率传递到副边绕组，最后输送给负载。递到副边绕组，最后输送给负载。 1）保持二次侧磁动势不变；保持二次侧磁动势不变；2）保持二次侧各功率或损耗不变。）保持二次侧各功率或损耗不变。编辑ppt（1）电动势与电压归算）电动势与电压归算 由于归算前后磁动势保持不变，因此主磁通也

6、不会改由于归算前后磁动势保持不变，因此主磁通也不会改变，感应电动势就与所对应的匝数成正比变，感应电动势就与所对应的匝数成正比 22EkE 根据归算前后的副边绕组从原边绕组得到的视在根据归算前后的副边绕组从原边绕组得到的视在功率不变，有功率不变，有 即即 2222U IU I 22222IUUkUI 21122112121ENNENNENNEE编辑ppt（2）电流归算）电流归算 根据归算前后的磁动势保持不变，有根据归算前后的磁动势保持不变，有2222I NI N 21NN 22222221NNIIIINNk (3)(3)阻抗归算阻抗归算 根据归算前后副边绕组的铜耗和无功功率保持不变的根据归算前后

7、副边绕组的铜耗和无功功率保持不变的原则，有原则，有 即即 2222222 22222I rI rI xI x2222222222222222,IIrrk r xxk xII编辑ppt折算后的方程式为折算后的方程式为111111111ZIEXI jRIEU222222222ZIEXI jRIEU021III12EE01IZEmLZIU22编辑ppt1R1X2R2XLZ1E1ImImRmX2I根据归算后的基本方程画出的部分电路图根据归算后的基本方程画出的部分电路图2U2E1U 编辑ppt1R1X2X2U1U1ImImRmX2I变压器的变压器的T形等效电路图形等效电路图2R21EE 编辑ppt12X

8、XXKmRmX1UmI12RRRK图图 变压器的近似形等效电路图变压器的近似形等效电路图1I2I2U 编辑pptKRKX1U2U21II图图 变压器的简化等效电路变压器的简化等效电路 短路电短路电阻阻短路电短路电抗抗其中其中kkkkkjXRZXXXRRR2121分别为短路电阻、短路电分别为短路电阻、短路电抗和短路阻抗。抗和短路阻抗。 由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由由简化等效电路可知，短路阻抗起限制短路电流的作用，由于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额于短路阻抗值很小，所以变压器的短路电流值较大，一般可达额定电流的定电流的1020倍。倍。KkZUI1编辑ppt3、相量图、相量图作相量图的步骤作相量图的步骤对应对应T型等效电路，型等效电路， 假定变压器带感性负假定变压器