船舶电力拖动系统-变压器

主要内容

MainContent任务1直流电机任务2变压器任务3交流异步电动机任务4控制电机及在船舶上的应用任务5船舶常用控制电器4.2变压器组成：变压器由铁心和绕组组成。铁心：构成磁路。绕组：构成电路。

位置：低压在里、在边。绕组——按一定规律连接的线圈。一、变压器的结构4.2.1变压器的基本结构与工作原理4.2变压器4.2变压器二、变压器的铭牌数据额定容量：是变压器在正常运行时的视在功率，通常以

来表示，单位为伏安（VA）或千伏安（kVA）。对于一般的变压器，原、副边的额定容量都设计成相等。额定电压：在正常运行时，规定加在原边绕组上的电压，称为原边的额定电压，以

来表示；当副边绕组开路（即空载），原边绕组加额定电压时，副边绕组的测量电压，即为副边额定电压，以

来表示。在三相变压器中，额定电压系指线电压，单位为伏（V）或千伏（kV）。额定电流：是指根据额定容量和额定电压计算出来的电流值。原、副边的额定电流分别用

、

来表示，单位为安（A）。额定频率：我国以及大多数国家都规定=50Hz。

额定容量、额定电压和额定电流之间的关系为：

单相变压器：

三相变压器：

此外，变压器的铭牌上还一般会标注效率、温升、绝缘等级、冷却方式等。4.2变压器三、变压器的工作原理(1)同一支路中，电压的参考方向和电流的参考方向一致。(2)磁通的参考方向和电流的参考方向之间符合右手螺旋定则。(3)由交变磁通

产生的感应电动势

，其参考方向与产生该磁通的电流方向一致。4.2变压器1.变压原理原边绕组N1通入交流电，有电流流过原绕组，在磁路中产生交变磁通。交变磁通分别在原、副绕组感应电势e1和e2。感应电势公式：E1=4.44fN1Φm；E2=4.44fN2Φm。4.2变压器2.变流原理原副边的电流比近似等于它们匝数比的倒数；原边电流随副边电流成正比关系。变压器的电流变换作用也表明虽然原副边没有直接电的联系，但是通过磁的联系将电能从原边传送到了副边。4.2变压器3.阻抗变换原理

负载通过变压器接电源时，相当于阻抗增加到ZL的K2

倍。在电子技术中，经常利用变压器这一阻抗变换作用来实现“阻抗匹配”，在通信和电子技术领域有较广泛的应用。4.2变压器4.2.2三相变压器的组成与应用1.三相变压器组三相变压器组的磁路特点是，三相磁通各有自己单独的磁路，互不相关。当原边外加三相电压对称时，各相的主磁通必然对称，各相的励磁电流，即空载电流也是对称的。其优点是制造和运输方便；备用的变压器容量较小（全组容量的三分之一）。但它有硅钢片用量较多、价钱较贵、效率较低、占地面积较大等缺点。4.2变压器2.三相变压器缺点：（1）采用三相变压器供电时，任何一相发生故障，整个变压器都要进行更换，如果采用三相变压器组，只要更换出现故障的一相即可。所以三相心式变压器的备用容量为变压器组的3倍；

（2）对于大型变压器来说，如果采用心式结构，体积较大，运输不便。船舶照明变压器将船舶三相三线制380V的电压降低为220V的照明电压，为了保证变压器不间断的连续供电，国际船级社协会提出两种措施：或采用两台三相变压器，一台运行，一台备用；或采用三台单相变压器结成△/△连接的三相变压器组。前者是大多数船舶历来所采用的。4.2变压器3.三相变压器的联结组

极性与线圈的绕向有关，但一台造好的变压器，线圈外面包有绝缘层，实际使用时不可能拆开绝缘层来查看其绕向。为此，就必须采用记号来表示。当两个线圈在1和3两端通入同相位的电流时，在铁心中各自产生的磁通相位相同，感应的电势的相位也一样。这两个线圈的极性，称1、3为“同名端”或者“同极性端”。并用“•”或“

”作为标记。因此，线圈1、2和线圈3、4，在电气原理图上就不需要再画出铁心了。两个线圈中有两个端子为同名端，则另外两个端子之间也是同名端；而1-4或2-3则称为“异名端”或“异极性端”。所以说，线圈同名端的标记不是唯一的。极性的标记4.2变压器首、末端绕组名单相变压器三相变压器首

端末

端首

端末

端中

点高压绕组AXABCXYZN低压绕组axabcxyzn4.2变压器同名端的判别(交流法)主要判别方法有：交流法和直流法。交流法：

如果伏特表的读数高于所接电压而等于两绕组的感应电动势之和时，则原副绕组为正向串联，两串联端（2和4）为异极性端，

若伏特表读数为两绕组电压只差，则串联的两端为同极性端。直流法：当开关接通直流电源瞬时，根据电磁感应定律和楞次定律，若毫安表指针正偏，则接毫安表正极的一端与接电源正极的一端为同名端；若指针反偏，则该两端为异极性端。4.2变压器单相变压器的联结组时钟法即把高压绕组的线电动势相量作为时钟的长针，且固定指向12的位置，对应的低压绕组的线电动势相量作为时钟的短针，其所指的钟点数就是变压器联结组的标号。对于单相变压器，当高、低压绕组电动势相位相同时，联结组为I，I0，其中I，I表示高、低压绕组都是单相绕组。当高、低压绕组电动势相位相反时，其联结组为I，I6。4.2变压器

三相变压器的联结组（1）Y，y连接三相变压器的联结组——高、低绕组对应线电动势之间的相位差，不仅与绕组的极性（绕法）和首末端的标志有关，而且与绕组的连接方式有关。由于三相变压器原、副绕组可以分别采用不同的连接方法，绕组出线端也可以采用不同的标法，还有绕组的绕法均会使三相变压器原、副绕组线电动势之间出现不同的相位差，这对使用变压器有重要影响。4.2变压器（2）Y，d连接4.2变压器2.2.3电压、电流互感器的应用与要求种类与用途：

用途：用来测量交流电压和电流。将高电压或大电流变换成低电压或小电流。

种类：电压互感器和电流互感器两种。原理：电压互感器：相当于工作在空载状态的降压变压器。电流互感器：相当于工作在短路状态的升压变压器（电流由被测电路决定）。4.2变压器