4.6 变压器的负载运行

杭州电子科技大学《电机学》自动化学院4.6变压器的负载运行变压器的一次绕组接入交流电源，二次绕组接负载阻抗。变压器一次绕组的漏阻抗很小，从空载到满负载运行时，漏阻抗压降都很小，一次侧电压约等于额定值，那么，主磁通近似不变。因此，变压器从空载到满负载运行时励磁磁动势是近似相同的。4.6.1负载运行时的磁动势称二次侧的负载电流二次绕组产生的磁动势一次绕组产生的磁动势为了保持变压器主磁通与空载时一致，变压器一次侧的磁动势应为变压器负载运行时，二次绕组中有电流。此时，一次绕组中的电流由两个分量组成：一个是用来产生主磁通的励磁分量，基本不随负载变化，维持主磁通近似不变。这样才能把电能从一次绕组传递到二次绕组。另一个是用来平衡二次绕组的电流对主磁通的影响，称负载分量。它随负载变化。从功率平衡的角度，当二次绕组负载电流增大时，一次绕组的电流也相应增加，这样才可以维持功率的平衡。变压器负载运行时，主磁通在一次绕组和二次绕组内均产生感应电动势。负载的大小决定了二次电流的大小，也决定了二次侧磁动势的大小。一般，二次绕组接负载时流过的二次电流很大时，励磁电流与一次电流相比小很多，只占百分之几，因此忽略励磁电流，一、二次电流的关系为用有效值表示一、二次电流与匝数成反比，说明变压器在变电压的同时也能变电流。变比时，为降压变压器，二次电流大于一次电流；变比时，为升压变压器，二次电流小于一次电流。4.6.2负载运行时基本方程式二次侧漏磁感应电动势二次绕组的漏电感二次绕组的漏电抗二次绕组的电阻二次侧的漏阻抗二次侧电压方程为变压器负载运行时的基本方程式一次绕组电压方程式负载电压方程式励磁电流方程式绕组电流方程式变比二次绕组电压方程式负载运行时的电磁关系图4.6.3变压器数据的折合变压器一次和二次绕组之间只有磁场的联系，而没有电路的联系。如果按磁路计算方法进行计算，计算过程将非常的繁琐，并且不便于理解。为了进行变压器的简化分析，通常将二次侧量折合到一次侧，或者将一次侧量折合到二次侧。

(1)折合的目的：为了简化分析，取消一、二次绕组之间磁路的联系，获得变压器的等效电路。(2)折合的原则：折合前后变压器保持相同的电磁过程和能量传递关系，主磁通和一次绕组、二次绕组漏磁通在数量和空间分布上不发生变化。(3)折合的方法：将一、二次绕组变换成相同的匝数。(4)折合的表示：折合之后的量在原来符号的右上角加上“’”表示。变压器数据折合的目的、原则、方法和表示：1.电流的折合将二次侧折合到一次侧时，二次侧的匝数将由N2变为N1，并保持磁动势不变。两边同时除以一次绕组的匝数N1得到

一次、二次绕组的磁路联系直接变为了简单的电路联系。2.感应电动势的折合二次绕组折合到一次侧的感应电动势可以表示为二次绕组的实际值为可以得到二次绕组感应电动势折合前后的关系为3.阻抗的折合根据折合前后功率不变的原则，折合前后二次绕组的铜损耗和无功功率保持不变，因为二次绕组的电阻和电抗折合到一次侧的值都乘以变比的平方，因此折合前后负载阻抗角不发生变化，折合前后功率因数也不会发生变化。4.端电压的折合二次绕组电压折合到一次侧的计算如下二次侧的有功功率为二次侧的无功功率为折合不改变变压器运行的物理本质，只是将磁路的联系改用变压器的等效电路代替了，这也是变压器折合最大的作用。4.6.4等效电路图和向量图变压器经过折合之后的基本方程为一次绕组电压方程式负载电压方程式励磁电流方程式绕组电流方程式变比二次绕组电压方程式变压器的T型等效电路变压器的