1变压器的学案

1、变压器学习目标:掌握变压器工作原理及计算匝数比；掌握几种常用的变压器特色及应用；会判断变压器的同名端。学习要点:变压器工作原理几种常用的变压器特色及应用。会判断变压器的同名端学习难点:三相变压器接法。学习方法:启迪引诱剖析推理小组议论问题研究:理想变压器的变压、变流、变阻抗的关系式是如何的？简述三相电力变压器、仪用互感器、自耦调压器的构造特色及应用。3.如何判断变压器的同名端？知识点梳理一、变压器功能：变电压：电力系统变电流：电流互感器变阻抗：电子电路中的阻抗般配（如喇叭的输出变压器）二、变压器的工作原理工作过程：一次绕组加上沟通电压u1后，绕组中便有电流i1经过，在死心中产生与u1同频率的交

2、变磁通，依据电磁感觉原理，分别在两个绕组中感觉出电动势，若把负载接在二次绕组上，则二次侧就有电流流过，这就是变压器的工作原理。1.空载运转原边接入电源，副边开路。接上沟通电源u原边经过的空载电流为i10i10产生工作磁通msint1e1N1dde12N2dtdt产生感觉电动势（e、方向切合右手定章）i10uee211N1N2图1变压器的空载运转原、副边电压关系依据沟通磁路的剖析可得：E14.44fN1mE24.44fN2mU1E1U20E2i10i2u1u20ee2图2变压器的空载运转工作原理i20时u2u20U1E1N1KK为变比变电压E2N2U2结论：改变匝数比，就能改变输出电压。负载运转

3、副边带负载后对磁路的影响：在副边感觉电压的作用下，副边线圈中有了电流电流在磁路中也会产生磁通，进而影响原边电流(4.44)UfN1m1加电压、频次不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载运转时基本不变。载后磁动势的均衡关系为：i1N1i2N2i10N1i2。此，当外带负2i1i2u1e1N1e2ZN2图3变压器的有载运转因为变压器铁芯资料的磁导率高、空载励磁电流(i10)很小，一般不到额定电流的10%，常可忽视。依据原、副边电流关系i1N1i2N2i10N1I1N1I2N20I1N1I2N2I1N21变电流I2N1K结论：原、副边电流与匝数成反比U2副边阻抗关系ZLI2N1N2i2i1

4、u1u2ZL图4变压器的阻抗变换从原边等效：U1ZLI1变阻抗U1(N1/N2)U2(N1/N2)2ZLK2ZLZLI1(N2/N1)I2结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。三、变压器的外特征变压器的外特征：在电源电压和负载功率因数不变的条件下，副边输出电压和输出电流的关系。即：U2f(I2)U2U203I2图5变压器的外特征U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。变压器外特征变化的程度用电压变化率U%表示U%U20U2N100%U20大容量的电力变压器的电压变化率5%。小型号变压器的电压变化率20%。电压变化率是一个重要技术指标，直接影响到供电质量。电压变化

5、率越小，变压器性能越好。四、变压器的消耗及效率()铜损-可变消耗变压器的消耗铁损-不变消耗铜损(PCu)：一次、二次绕组导线电阻所致，与负载电流的平方成正比。磁滞损失：磁滞现象惹起铁芯发热，造成的损失。铁损(PFe)：涡流损失：交变磁通在铁芯中产生的感觉电流（涡流），造成的损失。变压器的效率P2100%P2100%P1P2PFePCuP2为输出功率，P1为输入功率一般变压器的效率在95%，大型变压器的效率可达99%以上。五、变压器的额定值1、型号S9-500/10S三相电力变压器9设计序号500变压器容量（kVA）10高压侧电压（kV）变压器负荷运转状态称额定运转。额定运转时各电量值为变压器的

6、额定值。2、额定电压U1NU2NU1N：加在一次绕组上的正常工作线电压。4U2N：一次侧施加额定电压时的二次侧空载线电压。3、额定电流I1N、I2N:变压器满载运转时，原、副边绕组同意经过的线电流值。4、额定容量SN:变压器传递电功率的最大能力，变压器在额定工作状态下二次绕组的视在功率，单位为kVA。单相变压器额定容量为：U2NI2NSN1000三相变压器的额定容量为：3U2NI2NSN10005、额定频次fN:变压器应接入的电源频次。我国电力系统的标准频次为50Hz。以上额定值是以单相变压器为例六、变压器绕组极性及连结方法当电流分别流入两个线圈（或流出）时，若两线圈产生的磁通方向同样，则这两

7、个线圈流入端称为同极性端（同名端）。也是各绕组电位刹时极性同样的端点。A*A*X*Xaax*x图图图6变压器绕组极性及连结(a)图A、a为同名端；(b)图A、x为同名端小功率电源变压器在使用中有时需要把绕组串通起来以提升电压；或把绕组并联起来以增大电流。在连结时一定认清绕组的极性，不然不单达不到预期的目的，反而可能烧坏变压器。正确的串连接法：应把两个绕组的一对异名端联在一同。正确的并联接法：应把两个绕组的两对同名端分别联络在一同（还需注意并联绕组的电压一定相等）。电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：5*220V：联络233U220*U2204.44f(2N)mm4.44f2N241

8、10V：联络13，24图7线圈的两种接法U1104.44f(N)mU110m4.44fN说明：两种接法下m不变，因此铁芯磁路的设计同样原边有两个同样绕组的电源变压器（220/110），使用中应注意的问题：问题1：在110V状况下，假如只用一个绕组（N），行不可以？若两种接法铁芯中的磁通相等，则：i2202Nmi110Nmi220Ni110Ni2201i1102答：不可以（两绕组一定并绕）问题2：假如两绕组的极性端接错，结果如何？因为u1i1R1e两个线圈中的磁通抵消感觉电势e=0电流i1u很大i1R1*U220N324*烧毁N图8线圈的错误接法答：有可能烧毁变压器结论：在极性不明确时，必定要先

9、测定极性再通电。6七、几种常用的变压器1、三相电力变压器电力工业中，输配电都采纳三相制。变换三相沟通电电压，则用三相变压器。把三个单相变压器拼合在一同，U1V1U2V2u2v2u1v1便构成了一个三相变压器。W1高压绕组分别用U1U2、V1V2、W1W2表示。低压绕组分别用u1u2、v1v2、w1w2表示。2w2依据电力网的线电压及原绕组额定电压的大小，能够将原绕组分别接成星形或三角形。1图9三相电力变压器依据供电需要，副绕组也能够接成三相四线制星形或三角形。三相变压器的原副绕组的常用接法有Y，yn、Y，d、YN，d三种。大写字母表示高压绕组的接法，小写字母表示低压绕组的接法，Y与y表示星形接

10、法，D与d表示三角形连结，N与n表示有中性线。比如三相变压器的联接组Y，yn0Y高压绕组联络为星形Yn低压绕组联络为星形有中性线0表示高、低压对应双侧线电压的相位相差0度。若为1则表示高、低压对应双侧线电压的相位相差30度。若为2则表示高、低压对应双侧线电压的相位相差60度。2、自耦变压器Ai1u1N1Pi2N2Bu2RL图10自耦变压器U1N1KU2N2I1N21I2N1K7使用时，改变滑动端的地点，即可获得不一样的输出电压。实验室顶用的调压器就是依据此原理制作的。注意：原、副边千万不可以对换使用，以防变压器破坏。因为N变小时，磁通增大，电流会快速增添。既能够做升压变压器，也能够做降压变压器

11、，一二次绕组之间既有磁的耦合，又有电的联系。3、电压互感器用低量程的电压表测高电压u（被测电压）RU1N1U2KU2N2保险丝N1（匝数多）N2（匝数少）V图11电压互感器被测电压=电压表读数N1/N2使用注意：副边不可以短路，以防产生过流；死心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损时，在副边出现高压。4、电流互感器用低量程的电流表测大电流i（1被测电流）RI1N2I21I2N1KN1（匝数少）N2（匝数多）i2A图12电流互感器被测电流=电流表读数N2/N18使用注意事项：副边不可以开路，以防产生高电压；死心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘破坏时，在副边出现过压。讲堂小结:1.理想变压器的变压、

12、变流、变阻抗的关系式为U1N1KU2N2I1N21I2N1KZ1Z2K22.三相电力变压器、仪用互感器、自耦调压器的构造特色及应用。讲堂训练与检测:一、选择填空题当单相变压器的二次电流增添时，变压器死心中的主磁通将A增添B减小C不变D不确立.电力系统中的变压器，起隔绝作用的变比为A大于1B小于1C等于1D不可以确立运转中的变压器，从空载到满载运转，死心中的主磁通将A增大B减小C基本不变D不确立变压器有载运转时，在电源电压不变的状况下，当负载阻抗增添时，变压器的主磁通A增添B减小C基本不变D先增添后减小5.某变压器一次绕组的直流电阻为5，额定电压为22036，当把一次侧接入220VVV的沟通电压

13、时，二次绕组的空载电流A等于7.2AB大于7.2AC小于7.2AD等于0A9变压器的死心用涂有绝缘资料的硅钢片制成，目的是A绕制线圈方便B减小铜消耗C减少重量，减小体积D减小铁消耗7.有一理想变压器，输入沟通电压的最大值是196V。有一负载接20V的直流电源，耗费的功率为P，将其接入此变压器的次级电路中，耗费的功率是P，则该变压器的原、副绕组4的匝数比是A114B141C19.61D101变压器的电源由50Hz、380V的沟通电换接成100Hz、380V的沟通电，则变压器死心中的磁通量将A增添B减少C不变D先增添后减罕有一台380V220V的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧相互接错，当低压

14、侧加上380V的沟通电压后，则A高压侧有380V的电压输出B高压侧没有电压输出，绕组严重过热C高压侧有电压输出，绕组严重过热D高压侧有电压输出，绕组不会过热变压器的工作原理是A欧姆定律B基尔霍夫定律C电流的热效应D电磁感觉定律11.电力变压器相对而言，减小比较重要。A铜消耗B铁消耗C铜消耗和铁消耗D绝缘电阻12.变压器的作用是A变换电压、电流、阻抗、相位B变频次、变相位C变频次、变电流D变功率、电气隔绝在双绕组变压器中，匝数多、线径细的绕组是A一次绕组B高压绕组C低压绕组D二次绕组14.如下图，变压器一次绕组中每个绕组的额定电压为110V，欲将其接在220V的电源上10使用，应将A1、3相接B

15、2、3相接C2、4相接D都不正确在220V110V的变压器的一次绕组加220V的直流电压，空载运转时一次绕组的电流是A0B空载电流C额定电流D短路电流在线路上丈量较高沟通电压时，电压互感器的正确接法为A一次绕组与电压表并联，二次绕组与被测电路并联B一次绕组与被测电路并联，二次绕组与电压表并联C一次绕组与被测电路串连，二次绕组与电压表并联D一次绕组与电压表并联，二次绕组与被电路串连在三相变压器的联接组别中，Y表示A一次绕组作星形联接B一次绕组作三角形联接C二次绕组作星形联接D二次绕组作三角形联接一台Y、d联接组其他三相变压器，若一次侧、二次侧额定电流之比为12，则一次侧、二次侧绕组的匝数之比为A

16、12B21C32D23决定电流互感器一次电流大小的要素是A二次侧所接负载的大小B变流比C被测电路D二次电流一次、二次绕组有电联系的变压器是A双绕组变压器B三相变压器C自耦变压器D互感器1121.三相变压器的二次绕组作三角形联接时，为了防备发生一相接反的事故，正确的测试方法是A把二次绕组接成张口三角形，丈量张口处有无电压B把二次绕组接成闭合三角形，丈量此中有无电流C把二次绕组接成闭合三角形，丈量此中有无电压D把二次绕组接成闭合三角形，丈量一次侧空载电流的大小以下对于三相变压器变比的说法错误的选项是AY、y接法的三相变压器的变比等于额定电压之比BY、y接法的三相变压器的变比等于原副绕组额定状态下相

17、电压之比CY、d接法的三相变压器的变比等于额定电压之比DY、d接法的三相变压器的变比等于原副绕组匝数之比电流互感器在使用时，二次绕组电路中A一定装设熔断器B不一样意装设熔断器C只在需要时装设熔断器D熔断器装否不影响电路工作直流法判断单相变压器同名端常用的电源和仪表是A沟通电源、电压表B直流电源、欧姆表C沟通电源、电流表D直流电源、电流表单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于A一次侧、二次侧绕组的同名端B一次侧、二次侧绕组的异名端C对一次侧、二次侧出线标记的规定D一次侧、二次侧绕组的同名端及对一次侧、二次侧出线标记的规定26.用兆欧表丈量绝缘电阻时，应将被丈量绝缘电阻接在兆欧表的之间。AL

18、端和E端BL端和G端CE端和G端D随意两头之间如下图，当开关S断开瞬时，电阻两头电压的极性如图，则Aa、c是同名端Bb、c是同名端Ca、b是同名端Dc、d是同名端12第27题图作业部署:利用变压器不可以能做到的是（）A增大电流B高升电压C减小电压D增大功率2当理想变压器副线圈空载时，副线圈的（）A负载电阻为0B输出电流为0C两头电压为0D输出功率为03以下不正确说法是（）A变压器也可能改变恒定电压B变压器的原理是一种电磁感觉现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感觉电流C变压器由绕在同一闭合铁芯上的若干线圈构成D变压器原线圈相对电源而言起负载作用，而副线圈相对负载而言起电源作用4变压器原线圈14

19、00匝，副线圈700匝并接有电阻R，当变压器工作时原副线圈中（）A电流频次比为21B功率比为21C电流比为21D电压之比为215理想变压器原、副线圈的电流为I1，I2，电压U1，U2，功率为P1，P2，对于它们之间的关系，正确的说法是（）AI2由I1决定BU2与负载相关CP1由P2决定D以上说法都不对6理想变压器原、副线圈的匝数比为115，当原线圈接在6V的蓄电池两头此后，副线圈的输出电压为（）A90VB04VC6VD0V137理想变压器原、副线圈匝数比为101，以下说法中正确的选项是()A穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是101B穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C原、副线圈每一匝产生的电

20、动势刹时价之比为101D正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1018如下图，理想变压器原、副线圈匝数之比n1n241，当导线在平行导轨上匀速切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则副线圈中电流表A2的示数是()A3mAB48mAC零D与R阻值相关9如下图，理想变压器原、副线圈匝数之比为201，原线圈接正弦沟通电源，副线圈接入“220V,60W”灯泡一只，且灯泡正常发光则()A.电流表的示数为32A220B.电源输出功率为1200WC.电流表的示数为3A220D.原线圈端电压为11V10如图，电路中有四个完整同样的灯泡，额定电压均为U，变压器为理想变压器，此刻四个灯泡都正常发光，则变压

21、器的匝数比n1n2和电源电压U1分别为()A122UB124UC214UD212U11、有一理想变压器的原线圈连结一只沟通电流表，副线圈接入电路的匝数能够经过滑动触头Q调理，如下图，在副线圈两输出端连结了定值电阻R0和滑动变阻器R，14在原线圈上加一电压为U的沟通电，则()A保持Q的地点不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B保持Q的地点不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C保持P的地点不动，将Q向下滑动时，电流表的读数变大D保持P的地点不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小12、一台、联接组其他三相变压器，若每相一次侧、二次侧绕组匝数比为4，则一次侧、Yd3二次侧额定电流之比是A3B144

22、C4D41313、变压器空载运转时，自电源输入的功率等于A铜消耗B铁消耗C零D铜消耗铁消耗二、填空题1如图2所示，副线圈上有一个标有“220V，10W”字样的灯泡正常发光，原线圈中的电流表示数为0.025A，则电压表的示数为_400_V，原、副线圈的匝数比为_20/11_2如图4所示，理想变压器的线圈匝数分别为n1=2200匝，n2=600匝，n3=3700匝，已知沟通电表A2示数为0.5A，A3示数为0.8A则电流表A1的示数为1.48A_、如下图的理想变压器，它的初级线圈接在沟通电源上，次级线圈接一个标有“12V,100W”的灯泡，已知变压器初、次级线圈的匝数比为18：1，那么小灯泡正常工

23、作时，图中的电压表的读数为_216_V，电流表的读数为_0.46_A.15三、简答题1.如下图变压器为理想变压器，当RP的滑动触头向下滑动时，灯HL1、HL2的亮度如何变化？为何？2、简述变压器的工作过程四、计算题在220V的沟通电路中，接入一个变压器，它的一次绕组有500匝，二次绕组有100匝，二次侧电路接一个阻值为11的电阻性负载，假如变压器的效率是80%。求：变压器的输入功率P1；消耗功率P；一次绕组中的电流。三相变压器U1NU2N10kV0.4kV，SN100kVA，N11125匝，Y、d接法，满载时U2380V，0.99，cos0.88，试求：变压比k；二次绕组匝数N2；输入功率P1和输出功率P2；一次、二次绕组的额定相电流。16山东万智学校变压器教案答案一、讲堂训练与检测:选择题（此题50分，每题2分）15CCCCD610DBBCD1115BABBD1620BADCC2125ACBDA2627AB作业部署:15DBADC610DBCCC1113BBB二、填空题1、40020/112、1.48A3、2160.46三、简答题1答、HL1亮度不变、HL2变亮，因为