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1、第6章 变压器,6.1 变压器的类别及构造,6.2 变压器的工作原理,6.3 变压器的等值电路及外特性,6.4 变压器的损耗与效率,6.5 变压器绕组的极性,6.6 特殊变压器,按用途分: 电力变压器，特种用途变压器。 按相数分: 单相、三相和多相变压器。 按绕组数分: 双绕组、多绕组及自耦变压器。,变压器是变换各种交流电压的电器。它是利用电磁感应定律并通过磁路的耦合作用, 把某一个数量级的交流电压，变换成同频率的另一个数量级的交流电压的能量变换装置。,6.1 变压器的类别及构造,第6章 变压器,1. 分类,变压器铁心: 硅钢片叠压而成。 变压器绕组: 高强度漆包线绕制而成。 其它部件: 油箱
2、、冷却装置、保护装置等。,铁心,线圈,2. 构造,壳式变压器,心式变压器,铁心,线圈,1. 电压变换,1,N1,6.2 变压器的工作原理,1,N1,N2,A,X,a,x,图形符号,结论, 变比,a,S,ZL,1,N1,N2,A,X,x,I1, 2,I2,u,i1N1,1(漏磁通) e1,E = 4.44 f Nm,i1R1,i2N2 ,2(对 起阻碍作用),2(漏磁通) e2,为保持主磁通不变,只有增大电流 i1( 空载电流i0 ),2. 电流变换,a,S,RL,1,N1,N2,A,X,x,I1,2,I2,t,t,t,i1,i2,2,e1 e2,设 = msin t,e = Nmcost =
3、Emsin( t-90),cos,2,当 ZL=RL (即 cos) 时, i2 与 e2 同相位,2 = 2msin( t-90),第7章 7.5,a,S,ZL,N1I1= N2 I2,1,N1,N2,A,X,x,I1,2,I2,结论,产生主磁通 的磁动势,有效值,I0 = I1N (2. 5),I2,k,ZL,U2,U1,I1,Z0,= k2 ZL,结论,可利用变压器 进行阻抗匹配,3. 阻抗变换,第7章 7.5,(1) 额定容量 SN,三相变压器,单相变压器,SN= U1NI1N = U2NI2N,(2) 额定电压 U1N和 U2N,(3) 额定电流 I1N和 I2N,(4) 额定频率
4、fN,U2N原方加U1N时，副方绕组的开路电压,U2N应比满载运行时的输出电压U2高出510%,4. 变压器的额定值,6.3 变压器的外特性与效率,1 .变压器的等值电路,（1） 空载运行等值电路,（2） 负载运行等值电路,XS1 漏磁感抗,Xm 励磁感抗,相量图,感性负载,I2,n,ZL,U2,U1,I1,Z0,cos=0.8,cos=1,1,0,U2 /U2N,I2 /I2N,1,(1) 损耗 P = PCu+ PFe,(2) 效率,外特性 U2= f (I2), = (9099)%,2 .变压器的外特性,3.变压器的损耗与效率,A,X,a,x,i,i,1,2,6.4 变压器绕组的极性,第
5、7章 7.5,6. 5 特殊变压器,使用时，改变滑动端的位置, 便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。,1.自耦变压器,被测电压=电压表读数 N1/N2,2.电压互感器,其中：一次电压U1N是电网的额定电压,且已标准化(如10,35, 110，220,330,500千伏等), 二次电压U2N,一般设计为100伏。,电压表,U1N / U2N = K,实现用低量程的电压表测量高电压,被测电压=电压表读数 N1/N2,电压表,1. 二次侧不能短路， 以防产生过流； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二次侧出现高压。,使用注意事项：,2.电压互感器,实现用低量程的电压表测量高电压,被测电流=电流表读数 N2/N1,(1) 二次侧不能开路， 以防产生高电压； (2) 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二次侧出现过压。,使用注意事项：,3. 电流互感器,实现用低量程的电流表测量大电流,二次线圈额定电流I2N一般为5安。,电流表,