机电设备电气控制技术——基础知识（高教版）：2.3 特种变压器的应用ppt课件

1、工程二工程二变压器的运用变压器的运用 34 义务四义务四 变压器的维护与缺点分析处置变压器的维护与缺点分析处置 义务三义务三 特种变压器的运用特种变压器的运用 义务二义务二 三相变压器的运用三相变压器的运用义务一义务一 认识变压器认识变压器 12目录义务三义务三 特种变压器的运用特种变压器的运用学习目的学习目的1 1了解自耦变压器的特点和运用场所。了解自耦变压器的特点和运用场所。2 2熟习电压互感器和电流互感器的用途和运用本卷须知。熟习电压互感器和电流互感器的用途和运用本卷须知。3 3了解电焊变压器的性能和构造特点。了解电焊变压器的性能和构造特点。义务分析义务分析在一些特殊的场所对变压器有一些

2、特殊的要求。将普通变压器的构造和性能作一定的改良以顺应不同的要求就构成了特种变压器。作为一名电气技术人员，在进展电气设备的实验时，经常会用到根据自耦变压器原理做成的调压变压器；在丈量高电压和大电流时，往往借助于电压互感器和电流互感器；电焊变压器在一些特殊的场所对变压器有一些特殊的要求。将普通变压器的构造和性能作一定的改良以顺应不同的要求就构成了特种变压器。作为一名电气技术人员，在进展电气设备的实验时，经常会用到根据自耦变压器原理做成的调压变压器；在丈量高电压和大电流时，往往借助于电压互感器和电流互感器；电焊变压器 ( (即交流电焊机即交流电焊机) )也是我们也是我们常见的电气作业工具。因此，学

3、习特种变压器的相关知识和了解运用本卷须知，是很有必要的。本义务主要引见几种常用特种变压器的根本构造、任务原理、性能特点和运用本卷须知。常见的电气作业工具。因此，学习特种变压器的相关知识和了解运用本卷须知，是很有必要的。本义务主要引见几种常用特种变压器的根本构造、任务原理、性能特点和运用本卷须知。相关知识相关知识一、自耦变压器一、自耦变压器1 1自耦变压器的任务原理自耦变压器的任务原理前面引见的普通双绕组变压器其一、二次绕组之间相互绝缘，各绕组之间只需磁的耦合而没有电的直接联络。前面引见的普通双绕组变压器其一、二次绕组之间相互绝缘，各绕组之间只需磁的耦合而没有电的直接联络。自耦变压器是将一、二次

4、绕组合成一个绕组，其中一次绕组的一部分兼做二次绕组，它的一、二次绕组之间不仅有磁耦合，而且还有电的直接联络。如图2-43所示。其中N1为自耦变压器一次绕组的匝数，N2为自耦变压器二次绕组的匝数。图2-43 自耦变压器任务原理自耦变压器与前面引见的变压器一样，也是利用电磁感应原理来进展任务。当在自耦变压器的一次绕组U1、U2两端加上交变电压U1后，将会在变压器的铁心中产生交变的磁通，同时在自耦变压器的一、二次绕组中产生感应电动势E1、E2。mfNEU11144. 4mfNEU22244. 4由此可得自耦变压器的电压比K为212121UUNNEEk由上式可知，只需改动自耦变压器的匝数N2，那么可调

5、理其输出电压的大小。2自耦变压器的特点 自耦变压器具有构造简单、节省用铜量、其效率比普通变压器高等优点。其缺陷是一次侧、二次侧电路中有电的联络，能够发生把高电压引入低压绕组的危险，很不平安，因此要求自耦变压器在运用时必需正确接线，且外壳必需接地，并规定平安照明变压器不允许采用自耦变压器构造方式。变压器的变压比普通不能选择过大，在实践运用中，要求自耦变压器的电压比普通不超越1.52.0。低压小容量的自耦变压器，其二次绕组的接头C常做成沿线圈自在滑动的触头，它可以平滑地调理自耦变压器的二次绕组电压，这种自耦变压器称为自耦调压器。为了使滑动接触可靠，这种自耦变压器的铁心做成圆环形，在铁心上绕组均匀分

6、布，其滑动触点由碳刷构成，调理滑动触点的位置既可改动输出电压的大小，自耦调压器的外形图和电路原理图如图2-44所示。图2-44 自耦调压器 二、电压互感器二、电压互感器电压互感器属于仪用互感器的范畴，如图电压互感器属于仪用互感器的范畴，如图2-452-45所所示。主要用来与仪表和继电器等低压电器组成二次示。主要用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路，对一次回路进展丈量、控制、调理和维护。回路，对一次回路进展丈量、控制、调理和维护。在电工丈量中主要用来按比例变换交流电压。在电工丈量中主要用来按比例变换交流电压。图2-45 电压互感器电压互感器的构造方式与任务原理和单相降压变压器根本一样，如图2

7、-46所示。图2-46 电压互感器外形与电路图 电压互感器的一次绕组匝数为N1，其绕组匝数较多，与被测电路进展并联；电压互感器的二次绕组匝数为N2，其绕组匝数较少，与电压表进展并联。其电压比为uKNNUU2121uK普通标在电压互感器的铭牌上，只需读出电压互感器二次侧电压表的读数 2U，那么被测电压为 21UKUu通常电压互感器二次绕组的额定电压均选用为100V。为读数方便起见，仪表按一次绕组额定值刻度，这样可直接读出被测电压值。电压互感器的额定电压等级有6000/100V、10000/100V等。运用电压互感器时必需留意以下事项：1电压互感器的二次绕组在运用时绝不允许短路。如二次绕组短路，将

8、产生很大的短路电流，导致电压互感器烧坏。2为保证操作人员的平安，电压互感器的铁心和二次绕组的一端必需可靠接地。3电压互感器具有一定的额定容量，在运用时，二次侧不宜接入过多的仪表，否那么超越电压互感器的定额，使电压互感器内部阻抗压降增大，影响丈量的准确度。 三、电流互感器三、电流互感器电流互感器也属于仪用互感器的范畴，如图电流互感器也属于仪用互感器的范畴，如图2-472-47所示。同样用来与仪表和继电器等低压电器组成二所示。同样用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路，对一次回路进展丈量、控制、调理和维护。次回路，对一次回路进展丈量、控制、调理和维护。在电工丈量中主要用来按比例变换交流电流。在电

9、工丈量中主要用来按比例变换交流电流。图2-47 电流互感器电流互感器的根本构造与任务原理和单相变压器相类似，如图2-48所示。图2-48 电流互感器外形与电路图 电流互感器的一次绕组N1串联在被测的交流电路中，导线粗，匝数少；电流互感器的二次绕组N2导线细，匝数多，普通与电流表、电度表或功率表的电流线圈串联构成闭合回路。根据变压器的任务原理，可得iuKKNNII11221式中 iK为电流互感器的额定电流比，普通标在电流互感器的铭牌上，假设测得电流互感器二次绕组的电流表读数I2，那么一次电路的被测电流为21IKIi通常电流互感器二次绕组的额定电流均选用为5A。当与丈量仪表配套运用时，电流表按一次

10、侧的电流值标出，即从电流表上直接读出被测电流值。电流互感器额定电流等级有100/5A，500/5A，2000/5A等，读作“一百比五或读作“一百过五。运用电流互感器时，需留意以下事项：1电流互感器的二次侧绝不允许开路。由于假设二次侧开路，那么电流互感器处于空载运转形状，这时电流互感器一次绕组经过的电流就成为励磁电流，使铁心中的磁通和铁耗猛增，导致铁心发热烧坏绕组；另外电流互感器产生的很大的磁通将在二次绕组中感应出很高的电压，危及人身平安或破坏绕组绝缘。因此在二次绕组中装卸仪表时，必需先将二次绕组短路。2 2电流互感器的二次侧必需可靠接地，以保证任务人员及设备的平安。电流互感器的二次侧必需可靠接

11、地，以保证任务人员及设备的平安。电工常用的钳形电流表实践上就是电流互感受器与电流表的组合，如图电工常用的钳形电流表实践上就是电流互感受器与电流表的组合，如图2-492-49所所示。经过改动二次线圈的匝数，得到不同的丈量量程。示。经过改动二次线圈的匝数，得到不同的丈量量程。 图2-49 钳形电流表 图2-50 交流弧焊机 四、电焊变压器四、电焊变压器交流弧焊机具有构造简单、运用年限长、维护方交流弧焊机具有构造简单、运用年限长、维护方便、效率高、节省电能和资料、焊接时不产生磁便、效率高、节省电能和资料、焊接时不产生磁偏吹等优点，因此得到广泛运用，如图偏吹等优点，因此得到广泛运用，如图2-502-5

12、0所示。所示。交流弧焊机从构造上来看，本质上就是一台特殊交流弧焊机从构造上来看，本质上就是一台特殊的降压变压器，通称为电焊变压器。为了保证电的降压变压器，通称为电焊变压器。为了保证电焊的质量和电弧的稳定熄灭，对电弧变压器有如焊的质量和电弧的稳定熄灭，对电弧变压器有如下几点要求：下几点要求：1 1电焊变压器应具有电焊变压器应具有6075V6075V的空载电压，以的空载电压，以保证容易起弧，为了操作者的平安，电压普通不保证容易起弧，为了操作者的平安，电压普通不超越超越85V85V。2 2电焊变压器应具有迅速下降的外特性，以电焊变压器应具有迅速下降的外特性，以顺应电弧特性的要求。顺应电弧特性的要求。

13、3为了顺应不同的焊件和不同的焊条，还要求可以调理焊接电流的大小。4短路电流不应过大，普通不超越额定电流的两倍，在任务中电流要比较稳定，以免损坏电焊机。为了满足上述要求，电焊变压器必需具有较大的阻抗，而且可以进展调理。电焊变压器的一、二次绕组普通分装在两个铁心柱上，使绕组的漏抗比较大。改动漏抗的方法很多，常用的有磁分路法和串联可变电抗法。目前国内消费的交流弧焊机种类很多，其构造多种多样，但根本原理大致一样，下面以BX1系列交流弧焊机为例引见其根本构造及任务原理。BX1系列交流弧焊机为单相磁分路式降压变压器。如图2-51a所示，中间为可动铁心，两边为固定铁心，铁心窗口高而宽，以增大变压器的漏抗。一

14、次侧为筒形绕组装在一个铁心柱上，二次绕组分成两部分，一部分装在一次绕组外面，另一部分兼作电抗线圈装在另一侧固定铁心柱上。 图2-51 磁分路动铁心式交流弧焊机原理表示图BX1系列交流弧焊机电路接线如图2-51b所示。交流电焊机空载时，由于无焊接电流经过，电抗线圈不产生电压降，故构成较高的空载电压，便于引弧。焊接时，二次绕组有焊接电流经过，同时在铁心内产生磁通，该磁通经过可动铁心又回到二次绕组构成回路，该磁通成为漏磁通，可动铁心成为漏磁通的闭合回路。由于铁心磁阻很小，因此漏磁通很大。因漏磁通在二次绕组内感应出一个反电动势，所以电压就下降。短路时，二次电压几乎全部被反电动势抵消，这样就限制了短路电流，获得下降的外特性。BX1系列交流弧焊机两侧装有接线板，其中焊机一侧为一次侧接线板，而另一侧为二次侧接线板。焊接电流的调理有粗调和细调两种。粗调是靠改换二次侧接线板的衔接片位置，从而改动二次绕组和电抗线圈的匝数来实现的。细调那么是经过转动交流电焊机中部的手柄，从而