电机结构与装配(第十四讲)

四川电子机械职业技术学院机电工程系第3

章变压器第十四讲主讲人：贺掬返回主页《电机及拖动基础》第3章变压器第十四讲单相变压器的负载运行空载试验计算：

总阻抗Z0=Z1+Zm≈Zm《电机及拖动基础》第3章变压器思考、回顾：短路试验计算：

《电机及拖动基础》第3章变压器思考、回顾：3.5变压器的运行特性学习内容

3.5.1变压器的外特性和电压变化率

3.5.2变压器的效率特性

知识要点：《电机及拖动基础》第3章变压器对于负载来讲，变压器的二次侧相当于一个电源。对于电源，我们所关心的运行性能是它的输出电压与负载电流之间的关系，即一般所说的外特性；以及变压器运行时的效率特性

3.5.1变压器的外特性和电压变化率

由于变压器内部存在电阻和漏电抗，因此负载运行时，当负载电流流过二次侧时，变压器内部将产生阻抗压降，使二次侧端电压随负载电流的变化而变化，这种变化关系是用变压器的外特性来描述的。

变压器的外特性是指一次侧的电源电压和二次侧负载的功率因数均为常数时，二次侧端电压随负载电流变化的规律，即Ｕ2＝ｆ(Ｉ2)。3.5变压器的运行特性《电机及拖动基础》第3章变压器电压变化率：变压器负载运行时，二次侧端电压的变化程度通常用电压变化率ΔU％来表示，电压变化率指当一次侧接在额定频率和额定电压的电网上，负载功率因数一定时，从空载到负载运行时，二次侧端电压的变化量ΔU与额定电压的百分比：ΔU％反映供电电压的稳定性。ΔU％越小，说明变压器二次绕组输出的电压越稳定。常用变压器在cosФ2=0.8(感性），额定负载时的ΔU％一般为3％～5％

电压变化率实用计算式外特性:一次绕组电压U1和负载的功率因数cosφ2一定时，二次绕组电压U2与负载电流I2的关系.使电压下降

用负载系数β=I2/I2N表示，便于不同变压器之间比较1、变压器的损耗

变压器在能量传递的过程中会产生损耗，由于变压器是静止的电器，因此变压器的损耗仅有铜损耗ｐCU（可变损耗）和铁心损耗ｐFe（不变损耗）两类。它们分别可通过短路试验和空载试实验测得。与U1有关，与负载电流无关，当U1不变时,铁耗基本不变。3.5.2变压器的效率特性中小型电力变压器效率在95％以上，大型电力变压器效率可达99％以上。2、变压器的效率直接用效率公式求取，要测取P1、P2，浪费电能又不够准确,因此工程上通过只需知道损耗的常用实用计算公式计算效率。对于给定的变压器，ｐ0和ｐFe是一定的，不难看出，当负载的功率因数cosφ2也一定时，效率只与负载系数β有关。3．效率特性效率η随负载I2的变化而变化的关系即:不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率最高。

由于电力变压器常年接在电网上运行，铁耗总是存在，而铜耗随负载的变化而变化，同时变压器不可能一直在满载下运行，因此，为了使总的经济效果良好，铁耗应相对小些，所以一般电力变压器取ｐ0/ｐkN＝1/4～1/2，故ηmax发生在βm＝0.5～0.7范围内。代入前面的效率实用计算公式得：令dη/dβ=01）额定负载及(感性),时的电压变化率、二次电压及效率。时，产生最大效率时的负载系数及最大效率例3-5用例3-4中的数据。试求：(容性)2）1）额定负载及(感性),、二次电压及效率。解时的电压变化率计算满载时的电压变化率二次电压效率2）额定负载及(容性),、二次电压及效率。时的电压变化率电压变化率=－1.41%二次电压效率、二次电压及效率。、二次电压及效率。、二次电压及效率。、二次电压及效率。、二次电压及效率。时，产生