电工电子技术课件：第十二讲 磁路与变压器

1、电工电子技术 第十一讲磁路与变压器返回2.12 变 压 器2.12.1 变压器的用途和基本结构2.12.2 变压器的工作原理2.12.3 变压器的特性和额定值*2.12.4 自耦变压器及仪用互感器2.12.1 变压器的用途和基本结构翻页返回各式各样的变压器返回变电压：电力系统 变阻抗：电子线路中的阻抗匹配变电流：电流互感器 单相变压器+一次绕组N1二次绕组N2铁心 一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。变压器结构 变压器空载运行 i2 = 0 i0 很小，I0 = I1N （ 3%8%） e = -L1 d i0d tu2 = u20 i1 = i0i0 N1d te1 = N1 de2

2、 = N2 dd t2.12.2 变压器的工作原理1.变压器的电压变换作用（1）电磁关系翻页返回+u2u1e1e2i2ZL+u20i1=0N1N2i0 （2）电压平衡方程式 电压变换特性 （ f 1 = f 2 ）U1U204.44f1 N1 m4.44f2 N2m= U1U20=N1N2=K翻页返回u20e2+e1. U1 = I0 （ R1 + jX ）+（E1）.一次侧：U1E1 ， U1 = 4.44 f1 N1 m.U20 = E2 ， U20 = 4.44 f2 N2m.二 次侧：电磁关系：（忽略漏磁通） 变压器负载运行由 i0增大到 i1i2 0u1i1i1N1e1 = N1 d

3、d ti2N2i2e2 = N2 dd t2. 变压器的电流变换作用翻页返回i1+u2u1e1e2i2ZLN1N2.空载时合成磁动势：N1I0负载时合成磁动势：N1I1 + N2 I2. N1I0 N1 I1 + N2 I2. 磁势平衡方程式由电磁关系可知：主磁通 是由 i1N1 ，i2N2共同作用的结果翻页返回i1+u2u1e1e2i2ZLN1N2且U1不变，m不变 N1 I1 N2 I2 （ I0 很小，忽略）.I1 = I1 + I1= I0 + （ ）I2.N1N2I0 励磁分量； 负载分量. I2 .N1N2 = = 电流变换特性I1N2I2N1K1翻页返回i1+u2u1e1e2i2

4、ZLN1N2 N1I0 N1 I1 + N2 I2. 由 N1 I1 N2 I2 得原副边电流大小之比：. . 3. 变压器的阻抗变换作用翻页返回由图可知： 结论： 变压器一次侧的等效阻抗模，为二次侧所带负载的阻抗模的K 2 倍。 + 1. 变压器的外特性： U2 = f（ I2 ）U2 = E2 = U20.2.12.3 变压器的特性和额定值U2U20cos2 =1cos2 1(感性负载)UR2 .E2+.jX+R2U2.+I2UL2+ ZL.翻页返回 理想情况. 实际运行U2 = E2 I2 （ R2 + jX2 ） . . . I2 电压调整率U20 U2U20U = 100%2. 变压

5、器的损耗和效率变压器损耗： P = Pcu + PFePcu = Pcu1 + Pcu2 = I12 R1 +I22 R2 （可变损耗）PFe Bm 2 （不变损耗）I2变压器的效率： = = = P1P2P2+ P P2+ Pcu + PFeP2P2翻页返回i1+u2u1e1e2i2ZLN1N2返回翻页3. 变压器的额定值i1+u2u1e1e2i2ZLN1N2 额定电压 U1N/U2N 额定电流 I1N/I2N 额定容量 SN = U2N I2N三相电压的变换ABCXYZabczyx1) 三相变压器的结构高压绕组：A-X B-Y C-ZX、Y 、Z ：尾端A、B、C ：首端低压绕组：a-x

6、b-y c-za、b、c：首端x、y、z：尾端2) 三相变压器的联结方式联结方式：高压绕组接法低压绕组接法三相配电变压器动力供电系统（井下照明）高压、超高压供电系统常用接法:（1）三相变压器Y/Y0联结线电压之比：ACBbca+（2）三相变压器Y0/联结线电压之比：ACBabc+1. 自耦变压器*2.12.4 自耦变压器及仪用互感器翻页返回 将变压器的一次绕组和二次绕组合二为一，使二次绕组成为一次绕组的一部分，这种只有一个绕组的变压器称为自耦变压器。 通过滑动触点来连续改变二次侧绕组的匝数，以达到输出电压平滑调节的自耦变压器，称为调压器。 结构特点：一次、二次共用一个绕组，改变滑动端位置可改变

7、U2 。 工作原理：手柄接触臂绕组42135220V110V0250V负载 与普通变压器相比较不同点在于一次、二次绕组不仅有磁的联系，而且有电的直接联系。所以在使用中要注意安全，操作不当就会造成事故。 U1U2=N1N2=K = = I1I2N2N1K1翻页返回各式各样的调压器返回翻页(1) 电压互感器N2N1100Vu 高压 使用注意事项：（1）二次绕组不能短路 （2）保护接地 结构特点： N1N2N2与 串联，Rv很大， I2I1 相当于变压器空载情况V U1U2=N1N2=K 原理：U1=KU22. 仪用互感器翻页返回（2）电流互感器 结构特点：2. N1 N23.副边与测量电表相连 使用电