第四章电工电子技术基础——PPT

1、课题16l4.1 变压器的用途及基本结构l4.2 单相变压器变压器是根据电磁互感原理制造的电器设备。是电力输配电的关键设备。变压器因为是通过磁通传递电能，具有电隔离作用；工作时又可以变压、变流、变换阻抗，所以在电工、电子各个领域都具有广泛地应用。在电力方面用它升降压传递能量传递能量，在电子领域用它传递信号信号，在低压电源中用它即传递能量、又进行电隔离。例如工作在交流电网上的一切低压电器或电子仪器（计算机、电视机、数控机床的控制板、PLC、变频器控制板等），既要利用电网的电能供电，又不能将电网的高电压传到低压电路，就采用带有变压器的电源进行供电。因为变压器在工程上用量大，用途广，所以我们要学习变

2、压器的结构、原理，工程应用。 4.1.1 变压器的用途1. 变压器定义是将某一数值的交流电压变换为同一频率另一数值的交流电压的静止电气设备。变压器可以变压、变流、变换阻抗以及传递能量。2.传输电能应用3.传输信号应用4.特殊应用变压器变压器外形(a) 控制变压器(b)电压互感变压器(c)仪用电源变压器变压器铁心(a)心式(b)壳式4.2.1 变压原理变压器工作原理4.2.2 变流原理 变压器在改变电压的同时，电流也随之成反比例地变化，且一次、二次电流之比等于匝数之反比，即变压器具有变流功能。4.2.3 变换阻抗原理(a) 原理图（b）等效图4.2.4 变压器运行时电流电压相位变压器对电源相当于

3、电源的负载，对负载又相当于负载的电源。根据变压器的变换阻抗原理，在输出端接上什么性质的负载，变压器对电源就相当于什么性质的负载。4.2.5 变压器的同名端及绕组的正确连接1. 变压器的同名端 当给变压器的初级绕组（或次级各绕组）通以电流时，它们在磁路中产生的磁通方向如果相同，则称各绕组电流的流入端为同名端，用“”表示定义 当需要知道绕组的相位或绕组串并联时，必须知道同名端用途2. 变压器的正确连接(a)两个绕组相串联（b）两个绕组相并联串联：异名端相连接并联：同名端相连接4.3.1 变压器的外特性及电压变化率所谓电压变化率，是指负载的功率因数一定，一次侧加额定电压，二次侧空载和负载时的电压之差

4、的相对值，即变压器外特性%10020220UUU4.3.2 变压器的损耗与效率 铜损：是电流流过一、二次绕组上的电阻时所产生的损耗，称为铜耗 铁损： 是交变磁通在铁心中所产生的磁滞损耗和涡流损耗，合称为铁耗 变压器存在两种损耗1.变压器是根据互感原理制造的电器设备，具有变压、变流、变换阻抗等特性.2. 大功率变压器因为损耗发热，应用中要安装在通风的环境中。课题16l4.4 三相变压器l4.5 特殊变压器4.4.1 三相油浸式变压器的结构油浸式：将变压器装在一个密封的外壳中，外壳四周装有连通散热油管，壳内充满绝缘油，变压器工作时绝缘油在散热管中自上而下流动，将热量散去。油浸式变压器外形如图所示。

5、1信号温度计；2名牌；3吸湿器；4储油柜；5油表；6安全气道；7气体继电器；8高压套管；9低压套管；10分接开关；11油箱；12铁心；13绕组；14放油阀门；15小车；16接地板； 作用：调节电压1.分接开关 （1）吊身式油箱 （2）吊箱壳式油箱2. 油箱3.冷却装置 储油柜位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通4.储油柜 (又称油枕) 位于变压器的顶盖上，其出口用玻璃防爆膜封住5.安全气道（又称防爆管） 为了使储油柜内上部的空气保持干燥，避免工业粉尘的污染，储油柜通过吸湿器与大气相通6.吸湿器 位于储油柜与箱盖的联管之间7.气体继电器 变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的

6、，它起着固定引线和对地绝缘的作用8. 高、低压绝缘套管4.4.2 三相变压器绕组的接法绕 组绕 组名称名称首端首端末端末端中性中性点点高压高压绕组绕组U1、V1、W1U2、V2、W2N低压低压绕组绕组u1、v1、w1u2、v2、w2n表 变压器首端标记铁心和绕组4.5.1 自耦变压器 与普通变压器一样，当一次绕组接上交流电压U1后，铁心中产生交流磁通，在N1和N2上的感应电动势分别为m1144. 4fNE m2244. 4fNE 自耦变压器缺点：由于高低压绕组在电路上是相通的，对使用者构成潜在的危险，因此自耦变压器的变比一般不超过1.52优点：结构简单，节省铜线，效率比普通变压器高4.5.2

7、电焊变压器 是特殊的降压变压器是特殊的降压变压器。电焊变压器的特点是：焊接前二次绕组要有足够的引弧电压（约6075V）；焊接时，随焊接电流的增大，二次电压又能迅速下降，即使二次侧短路（如焊条碰到工件时，二次侧电压为零），二次侧电流也不会很大。其输出电压与输出电流之间的关系如图所示原理示意图4.5.3 互感变压器（a）电流互感器接线 （b）电压互感器接线4.5.4 变压器的正确使用变压器的主要额定值有：1一次侧额定电压U1N是指在设计时根据变压器的绝缘强度和容许发热而规定在一次绕组上应加的电压值，在三相变压器中是指线电压。2二次侧额定电压U2N是指当变压器空载而一次绕组的电压为额定值时的二次绕组

8、两端的电压值，在三相变压器中也是指线电压。3一次侧额定电流I1N是指在设计时根据变压器的容许发热而规定在一次绕组中长期容许通过的最大电流值，在三相变压器中是指线电流值。4二次侧额定电流I2N是指在设计时根据变压器的容许发热而规定在二次绕组中长期容许通过的最大电流值，在三相变压器中是指线电流值。5容量SN变压器的容量用视在功率表示，单相变压器的容量为二次侧的额定电压与额定电流的乘积，常以kVA为单位，即三相变压器的容量为6额定频率是指加在变压器一次侧的电压允许频率。我国规定的标准频率是50HZ1000/N2N2NIUS1000/3N2N2NIUS1.变压器因用途广泛，为了适应不同的需要，有各种类型的变压器。使用中要根据变压器的用途