电机与变压器(劳动版).ppt

1、第一单元变压器的分类、结构和原理，题目1:变压器的分类和应用，题目2:变压器的结构和冷却方式，题目3:变压器的原理，题目4:变压器的空载试验和短路试验，题目1:变压器是用来改变交流电压的供电设备。根据电磁感应原理，一定电平的交流电压转换成另一个相同频率的交流电压。1.变压器分类2。变压器的分类1。按相号分类：(1)单相变压器通常用于单相交流电路中的隔离、电压等级转换和相位转换。(2)在输配电系统中，三相变压器通常用于转换电压和传输电能。2.按用途分类(1)电力变压器通常用于输电和配电系统中的电压转换和电能传输(2)电炉变压器通常用于冶炼、加热和热处理设备的供电(3)电焊变压器通常用于交流电焊机

2、(4)仪表变压器通常用于电气测量和自动保护装置(5)自耦变压器通常用于实验室或工业调节，3。根据芯体结构分为(1)壳型芯体(2)芯体(3)C型芯体；4)油浸式变压器(2)风冷式变压器(3)自冷式变压器(4)干式变压器根据冷却方式，第二种变压器结构，变压器的基本结构是由绕组和铁芯组成，1。绕组(1) (2)功能：绕组是变压器的电路部分。(3)绕组命名：一、一次绕组：连接电源的绕组，也称一次绕组；二次绕组：连接负载的绕组，也称二次绕组；三、高压绕组：连接高压的绕组；四、低压绕组：连接低压的绕组；(3)根据绕制方法的不同，绕组类型可分为同心绕组和重叠绕组。一、同心绕组将一次侧线圈和二次侧线圈置于同一

3、铁心柱的内层和外层，一般低压绕组在内层，高压绕组在外层。它们大部分用于电力变压器。重叠绕组高低压线圈缠绕成饼形，并沿铁芯轴向重叠放置。一般来说，低压绕组靠近两端的铁轭放置，这有利于绝缘。它们大多用于壳式、干式和电炉变压器。2.铁芯的作用(1):铁芯是主磁通的通道，也是放置绕组的骨架。(2)材料：通常，硅钢片是堆叠的。硅钢片可分为热轧硅钢片和冷轧热轧硅钢片：导磁率好，损耗小，厚度分别为0.35 mm和0.5 mm，涂绝缘漆，工艺性好。小型变压器广泛使用冷轧硅钢片：导磁率优于热轧硅钢片，但工艺性差，价格昂贵，厚度分别为0.27毫米、0.30毫米和0.35毫米，大部分用于大中型变压器。为什么铁芯是由

4、硅钢片制成的？因为硅钢片可以提高铁芯的磁导率，增加变压器的容量，减小体积，提高效率。(3)芯型：有两种基本形式：芯型和壳型。铁芯类型：线圈包裹铁芯，结构简单，节省导线。适用于电力变压器外壳型：铁芯包有线圈，易于散热，但导线消耗大，工艺复杂。(4)铁芯分为两部分：铁芯柱和磁轭。铁芯柱是铁芯安装绕组的一部分，铁轭是连接铁芯柱形成闭合磁路的铁芯部分。3.其他结构部件以典型油浸式电力变压器为例，其他结构部件包括：油箱、储油柜、散热器、高压绝缘套管和继电保护装置等。下图显示了轮廓。第三节变压器的工作原理变压器一种利用电磁感应原理将电能或信号从一个电路传输到另一个电路的电器。它也是电力传动系统和自动控制系

5、统中电能传输或信号传输的重要组成部分在变压器的空载运行中，连接到电源的线圈接收交流功率，该交流功率称为初级绕组，由U1、I1、E1和N1表示，而连接到负载的线圈发送交流功率，该交流功率称为次级绕组，由U2、I2、E2和N2表示。同时交联一次，次级绕组的磁通量的相量为Fm，称为主磁通量。请注意图3-1中每个物理量的参考方向。3.空载运行变压器的物理量；4.变压器的工作原理。当初级绕组与交流电源相连时，交流电流将通过初级绕组并在铁芯中产生交变磁通量。这种交变磁通量不仅穿过初级绕组，还穿过次级绕组，并分别在两个绕组中产生感应电动势，该感应电动势将电能传输给负载。变压器工作原理概述概要1:变压器传递电

6、能的过程是初级绕组将电能转化为磁场能，然后次级绕组将磁场能转化为电能。概要2:初级绕组和次级绕组之间没有电连接，只有磁连接。概要3:电源管理器认为变压器后没有掉电。(1)空载电流i0:变压器空载运行时流经初级绕组的电流。空载电流主要产生交变磁通M，即无功电流。5.理想变压器空载运行。(2)理想变压器空载运行时电压与感应电动势的关系。初级绕组中感应电动势的大小等于电压的大小，但它们的相位相反。次级绕组的输出电压等于感应电动势，并且它们的相位相同，即同相。(3)理想变压器空载时感应电动势的大小，公式为：E=4.44fNm。结果表明，感应电动势的大小与电源频率f、绕组匝数n和铁芯主磁通的幅值m成正比

7、。因为U1=E1，U1=4.44fNm表示主磁通量的大小取决于电源电压、频率和初级绕组的匝数。当电源电压恒定时，主磁通的幅度也恒定。定义：初级绕组电动势E1与次级绕组电动势E2之比称为变压比。也就是说，K=E1/E2，因为E1=4.44fN1m，E2=4.44fN2m，所以K=E1/E2=N1/N2=U1/U2 K=N1/N2，当K1时也称为匝数比，当K1时称为降压变压器，当K2时称为升压变压器，(4)变压比K(当理想变压器空载运行时)，空载时称为实际变压器空载运行，空载时称为2。主磁通：通过铁芯闭合的磁通(占绝大多数)。漏磁通：一小部分磁通通过初级绕组周围的空间形成闭合回路。3.铁芯中存在铁

8、损，包括涡流损耗和磁滞损耗。感应电动势与实际变压器电压的关系(1)一次侧：U1E1 (2)二次侧：U20=E2，1)变压器在传输电能时具有自动调节功能。当变压器次级绕组消耗的电功率P2(输出功率)增加(或减少)时，由初级绕组从电源获得的电功率P1(输入功率)也增加(或减少)。2.变压器的初级绕组和次级绕组之间没有电连接。这种能量传输通过磁场作为媒介连接初级和次级绕组。2.变压器的负荷运行；3.当前转换。理想的变压器输出功率P2应等于输入功率P1，即：I 1/I 2=U2/U1=N2/N1，P1=P2，U1I1=U2I2。理想变压器的一次绕组和二次绕组的电流与其匝数成反比，I 1/I 2=N2/

9、N1低压绕组匝数少，电流大，因此应采用较粗的导线绕制。这也是判断高压线圈和低压线圈的一种方法。I 1/I 2=U2/U1=N2/N1，4，阻抗变换，Z1=K2 Z2，这表明负载Z2的阻抗在通过变压器后增加了K2倍。变压器具有阻抗匹配功能。5.电压调整率。(1)定义：变压器二次侧电压变化的程度(2)公式：U=U2N-U2/U2N100% U2N变压器二次侧输出额定电压(即二次侧空载电压)U2变压器二次侧额定电流输出电压一般照明电源电压波动不超过-5%5%，电源电压波动不超过-5%。6.变压器损耗和效率。(1)变压器损耗可分为铁损和碳损，当电源电压一定时，铁损是一个恒定值，所以也称为恒定损耗。(3

10、)铜损耗：基本铜损耗是指初级绕组和次级绕组中的电流引起的电阻损耗。额定负载下的铜损耗大约等于短路损耗。铜损失是可变损失。(4)效率：指变压器输出有功功率与输入有功功率之比。即=P2/P1100%，当铜耗和铁耗相等时，变压器效率最高。第二单元变压器绕组极性的测量和连接主题1单相变压器绕组的极性主题2三相变压器绕组的连接和连接组主题3交流法测定三相变压器绕组的极性主题4电力变压器铭牌参数第1节单相变压器绕组的极性，1。极性1的重要性。DC电源的极性DC电源两端的极性是恒定的。2。交流电源的极性，正弦交流电源的两端只存在瞬时极性。单相变压器的极性，(1)变压器的极性：指在相同的交变磁通作用下，变压器

11、一、二次绕组产生的感应电动势之间的相位关系。通常以同名结尾。(2)同名端定义为变压器一、二次绕组在相同交变磁通作用下产生感应电动势的任意时刻具有相同极性的端点。标记：用星号 或圆点 表示不同极性的两端，(2)同名端，存在条件：同名端只存在于被相同交变磁通穿过的两个线圈之间，单相变压器的一次绕组和二次绕组在某一时刻的电流如图所示，试着用符号判断并标记同名端，例4。绕组连接，(1)绕组串联分为总电动势等于两个绕组的电动势之和。反向串联：将两个绕组同名的两端连接起来。总电动势等于两个绕组中电动势之差。绕组连接主要包括：串联和并联；(2)绕组并联，可分为同极性并联和反极性并联；A .同极性并联，E1和

12、E2大小相同：两个绕组电路内部的总电动势为零，I-loop=E1-E2/Z1 Z2=0不会产生内环流。变压器并联应满足这一条件。E1和E2大小不同：两个绕组电路内部的总电动势不为零，内部产生环流。循环电流会产生损耗和热量，严重时会烧坏绕组。因此，当两个变压器的两个绕组中的感应电动势不相等时，它们不能并联。b，反向极性并联，此时，两个绕组电路内部的循环电流I环=E1 E2/Z1 Z2 I环非常大，从而烧坏绕组。这种连接是不允许的，应该绝对避免。注意：连接变压器绕组时，极性辨别非常重要。一旦极性颠倒，较轻的一个就不能工作；严重损坏导致绕组和设备严重损坏。其次，变压器绕组的极性一般由直观法和仪器测试

13、法确定。1.绕组方向相同的两个绕组的端点名称相同。2.仪器测试方法(1)DC法通过开关SA将任一绕组连接到1.5V干电池，另一绕组通过万用表的50mA档形成一个闭环；当开关SA闭合时，如果万用表的指针向前偏转，则1U1端子和2U1端子是同名端子。如果指针反向偏转，1U1结束，2U2(2)交流法，将变压器两个绕组的任意两端连接在一起，在高压绕组两端施加低交流电压，用万用表交流电压档测量高压绕组两端的电压U1、低压绕组两端的电压U3和高低压绕组之间的电压U2，如果U2=U1 U3，则1U1和2U2为同名端；如果U2=U1-U3，那么1U1和2U1是同名的端子。一、国内电力变压器铭牌、电力变压器分接

14、高压标准代码GB 1094.1、位置电压V电流A标准代码GB 1094.3-1996-2、 5-85产品型号S9-80/10 10500产品代码1NB.710.5315.1相号3相10000 4.6额定容量80千伏安额定频率50赫兹9500冷却模式ONAN车身质量320千克低压工作条件室外油质量100千克连接组标签Dyn11总质量500千克电压v电流a绝缘等级L1 75交流35 400 115.5工厂序列号阻抗电压%制造年份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份月份型号：标明变压器高压侧的结构特点、额定容量和电压等级(1)老

15、型号SJL560/10首字母S三相，D单项；第二个字母J是油浸自冷，F是风冷，G是干的，S是水冷的；第三个字母l表示铝线，p表示强制油循环；数字560额定容量(千伏安)，10高压侧电压(千伏)。(2)新型号S7500/10 -第七个设计序列号。sn=500kva，u1n=10kvS980/10-第九个设计序列号。sn=SN=80kVA，U1N=10kV；SZ9 -有载调压三相电力变压器；S9M -全密封三相电力变压器。返回，2。额定电压联合国。初级侧U1N:正常运行时的线路电压，由绝缘强度和允许加热条件规定。二次侧U2N:当一次侧额定电压时，空载线路电压的二次测量。返回，3。额定电流I1N/I

16、2N允许在特定环境温度和冷却条件下的指定满载线路电流，并随条件而变化。其大小受绕组绝缘和散热条件的限制。中国规定环境温度为40度。返回，4。额定容量和视在功率，伏安或千伏。a、额定条件下的最大输出功率。满载时的实际输出功率：P2=SNCOS2。单相：锡三相：锡=3 U2NI2N。忽略损失：U1NI1N=U2NI2N。第三台变压器的并联运行、维护和检修，主题1:三相变压器的并联运行，主题2:变压器的维护和检修，第一台变压器的并联运行，并联运行的最理想情况，空载时并联变压器二次侧之间无环流；负载情况下，并联的变压器根据容量合理分担负载。在负载下，并联变压器的次级侧电流同相。连接组号的问题，连接不同组号的变压器绝对不允许并联运行。例如，Yy0和Yd11并联，U20.518U2将产生大的循环电流，并由于变压器本身的小泄漏阻抗而烧坏绕组。第二节变压器维护，分为小修和大修。检修后，变压器必须经过验收后才能投入运行。变压器小修是指在不提升铁芯和绕组的情况下进行的各种