电工基础项目教程 课件 项目四 小型变压器的制作与测试

电工基础使用项目教程项目四小型变压器的制作与测试任务一小型变压器的电路分析任务二小型变压器的设计、制作与测试项目四小型变压器的制作与测试能掌握各种工机具和仪器的使用掌握小型变压器的拆装方法与步骤，能够进行常见故障的分析与检修；能够利用所掌握的理论知识，运用技能进行实践，培养解决问题的能力；会设计小功率电源变压器，并能进行制作与测试。技能目标了解互感现象及其在实际中的应用；了解常用变电器的结构，掌握其工作原理；了解实际变压器的铭牌数据和外特性：掌握电气识图知识及基本安装接线图的相关知识；掌握小功率变压器的设计、制作与测试的知识。知识目标项目四小型变压器的制作与测试

1.通过学习变压器相关规范，培养学生良好的职业道德，安全生产意识、质量意识。2．通过变压器的参数测试，培养学生的自学能力及认真严谨的态度。课程思政项目四小型变压器的制作与测试现代化的工业企业广泛的采用电力作为能源，而发电厂发出的电力往往需经远距离传输才能到达用电地区。在传输的功率恒定时，传输电压越高，则所需的电流越小。因为电压降正比于电流。线损正比于电流的平方，所以用较高的输电电压可以获得较低的线路压降和线路损耗，要制造电压很高的发电机，目前技术很困难，所以要用专门的设备将发电机端的电压升高以后再输送出去，这种专门的设备就是变压器。变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯），变压器除了应用在电力系统中，还应用在需要特种电源的工矿企业中。例如：冶炼用的电炉变压器，电解或化工用的整流变压器，焊接用的电焊变压器，试验用的试验变压器，交通用的牵引变压器，以及补偿用的电抗器，保护用的消弧线圈，测量用的互感器等。项目要求项目四小型变压器的制作与测试要想完成本项目，就必须掌握变压器的结构、工作原理，以及变压器设计理念、制作步骤和测试方法，因此，将本项目分为两个任务：任务1变压器的电路分析；任务2变压器的设计、制作与测试。项目分析新课导入情景模拟：SANY车间中的自动永磁起重器

自动永磁起重器由于体积大，组合方便，使用简单，多用于一些大型钢板的起吊。自动永磁起重器的优点如下：1.适用于搬运大型钢板、形状不规则的钢板、重型锻件和铸件。2.磁路和卸料机构设计独特，通过主钩的升降控制起重器磁路开关状态。3.磁路处于“关”状态时起重器对外没有磁性，为卸料状态；磁路处于“开”状态时起重器吸力面表现为强磁，为吸料状态。

项目四小型变压器的制作与测试

工程应用实际中，大量的电气设备都含有线圈和铁心。当绕在铁芯上的线圈通电后，铁芯就会被磁化而形成铁芯磁路，磁路又会影响线圈的电路。因此，电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。

常用电气设备铁芯示意图中红色虚线表示磁路中的工作主磁通的路径；紫色虚线表示通过空气闭合的极少部分漏磁通。新课讲解（一）.磁路的基本物理量uiΦ磁通Φ

线圈通电后使铁芯磁化，形成铁芯磁路。

通过磁路横截面的磁力线总量称为磁通，用“Φ”来表示。单位是韦伯[Wb]。

均匀磁场中，磁通Φ等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，即：

磁通是标量。其大小反映了与磁场相垂直的某个截面上的磁场强弱情况。磁通的国际单位制中还有较小的单位称为麦克斯韦[Mx]，韦伯和麦克斯韦之间的换算关系为：1Wb=108Mx(1)磁通(2)磁感应强度

磁感应强度是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。用大写字母“B”表示。B是矢量，B的方向就是置于磁场中该点小磁针N极的指向。匀强磁场中，B的大小可用载流导体在磁场中所受到的电磁力来定义。即：

上式中，电磁力F的单位是牛顿[N]、电流的单位是安培[A]、导体的有效长度(与磁场方向相垂直方向的长度投影)单位是米[m]时，磁感应强度B的单位是特斯拉[T]。

由Φ=BS可知，匀强磁场中某截面S上B值越大，穿过该截面上的磁力线总量越多。因此，磁感应强度也常称为磁通密度。磁感应强度的国际单位制中还有较小的单位高斯[Gs]，特斯拉和高斯之间的换算关系为：1T=104Gs

磁导率是反映自然界物质导磁能力的物理量，用希腊字母“μ”表示。物质的种类很多，且导磁能力也各不相同，为了有效地区别它们各自的导磁能力，我们引入一个参照标准—真空的磁导率μ0:

自然界中各种物质的磁导率均与真空的磁导率相比，可得到不同的比值，我们把这个比值称为相对磁导率，用“μr”表示，即：

显然，相对磁导率无量纲，其值越大，表明该类物质的导磁性能越好；反之，导磁性能越差。(3)磁导率μ(4)磁场强度

磁场强度也是表征磁场中某点强弱和方向的物理量，用大写字母“H”表示。H也是矢量，H的方向也是置于磁场中该点小磁针N极的指向。磁场强度和磁感应强度有何区别和联系？

磁感应强度是描述磁路介质的磁场某点强弱和方向的物理量，与介质的导磁率有关；磁场强度是描述电流的磁场强弱和方向的物理量，与介质的导磁率无关。它们之间的联系为：

磁场强度H的单位有安每米和安每厘米，二者之间的换算关系为：1A/m=10-2A/cm课堂提问

根据相对磁导率μr值的不同，自然界的物质大致可分为两大类：1）非磁性物质

如空气、塑料、铜、铝、橡胶等。这些物质的导磁能力很差，磁导率均与真空的磁导率非常接近，它们的相对磁导率均约等于1。非磁性物质的磁导率可认为是常量。

如铁、镍、钴、钢及其合金等。这些物质的导磁能力非常强，其磁导率一般为真空的几百、几千乃至几万、几十万倍。如铸铁，其相对磁导率μr≈200～400；铸钢的相对磁导率μr≈500～2200；硅钢的μr≈7000~10000；坡莫合金的μr≈20000~200000。显然，铁磁物质的磁导率不是常量，而是一个范围，即随外部条件变化。铁磁性物质的相对磁导率大大于1。2)铁磁性物质用铁磁材料人为造成的磁通闭合路径称为磁路。是一种自身有自然磁性小区域的材料，小区域称为磁畴。没有外磁场，铁磁材料不显磁性。

在没有外磁场作用时，各个磁畴磁场方向不规则，宏观不显磁性。

铁磁材料当带有铁心的线圈通电，铁心中的磁畴便沿电流产生外磁场方向定向排列。产生附加磁场，使总磁场显著增强。其原因是磁畴被磁化而形成内磁场。磁化过程直线1曲线2FI能方便磁化的材料称为铁磁材料，除铁以外，还有钴，镍以及它们的合金和氧化物等。磁化过程：曲线2(磁化曲线)OA段大部分磁畴的磁场沿外磁场方向排列，

与I成正比且增加率较大AB段所有磁畴的磁场最终都沿外磁场方向排列，铁心磁场从未饱和状态过渡到饱和状态B点以后饱和状态，铁心的增磁作用已达到极限，同直线1直线1

与

I

成正比且增加率较小直线1曲线2FIOAB••电机、变压器等铁心中工作磁通选在磁化曲线AB

段动画：磁化曲线（二）.磁路欧姆定律

交流铁芯线圈磁路通常由硅钢片叠压制成，导磁率很高。当套在铁芯上的线圈通电后，铁芯迅速被磁化，成为一个人为集中的强磁场。uiΦ磁路部分电路部分交流铁芯线圈示意图

电流通过N匝线圈所形成的磁动势用Fm=NI表示，磁路对磁通所呈现的阻碍作用用磁阻Rm表示，磁动势、磁通和磁阻三者之间的关系可表述为：磁路欧姆定律

磁路欧姆定律中的磁阻Rm与磁导率μ有关，因此对铁芯磁路来讲是一个变量，定量计算很复杂，因此没有电路欧姆定律应用得那么广泛，通常只用来定性分析磁路的情况。磁路和电路的比较（一）磁路电路磁通INR+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U磁路与电路的比较(二)基本定律

磁阻磁感应强度安培环路定律磁路IN欧姆定律电阻电流强度基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律电路R+_EI铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，这些分子电流产生的磁场叠加起来，就形成了一个个天然的小磁性区域—磁畴。不同铁磁物质内部磁畴的数量不同。通常情况下，铁磁材料内部的磁畴排列杂乱无章，其磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。

铁磁材料之所以具有高导磁性。是因为在其内部具有一种特殊的物质结构—磁畴。这些磁畴相当于一个个小磁铁。磁畴是怎么形成的？显然，磁畴是由分子电流产生的。(1)高导磁性有外磁场作用时磁畴在外界磁场的作用下，均发生归顺性转向，使得铁磁材料内部形成一个很强的附加磁场。（三）.铁磁物质的磁性能课堂提问磁滞回线中H为零时B并不为零的现象说明铁磁材料具有剩磁性。BH0cba起始磁化曲线oa段是线性段ab段是上升段bc段是磁化曲线的膝部C点以后是饱和段起始磁化曲线反映了什么？

起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有磁饱和性。磁滞回线中B的变化总是落后于H的变化说明铁磁材料具有磁滞性。铁磁材料反复磁化一周所构成的曲线称为磁滞回线。（2）铁磁材料的磁饱和性、磁滞性和剩磁性软磁材料具有磁导率很高、易磁化、易去磁的显著特点，适用于制作各种电机、电器的铁心。软磁材料（四）、铁磁材料的分类和用途

铁磁材料根据工程上用途的不同可以分为三大类：硬磁材料的磁导率不太高、但一经磁化能保留很大剩磁且不易去磁，适用于制作各种永久磁体。硬磁材料矩磁材料磁导率极高、磁化过程中只有正、负两个饱和点，适用于制作各类存储器中记忆元件的磁芯。矩磁材料BH0软磁性材料磁滞回线包围的面积很小。BH0硬磁性材料磁滞回线包围的面积很宽大。BH0（五）.铁芯损耗

根据电流的热效应原理，涡流通过铁芯时将使铁芯发热，显然涡流增加设备绝缘设计的难度，涡流严重时会造成设备的烧损。φ在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为涡流。涡流对电气设备有何影响？为减小涡流损耗，常用硅钢片叠压制成电机电器的铁芯。(1)磁滞损耗

铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为磁滞损耗。磁滞损耗使铁芯发热。(2)涡流损耗

主磁通原理告诉我们:只要外加电压有效值及电源频率不变，铁芯中工作主磁通最大值Φm也将维持不变。（六）.主磁通原理uiΦ

对交流铁芯线圈而言，设工作主磁通为：

可得：

交变磁通穿过线圈时，在线圈中感应电压，其值为：主磁通原理练一练：一个有铁心的线圈，接在交流220V、50Hz的电源上，若要使铁心中产生磁通的最大值为0.002Wb，问铁心上的线圈至少应绕多少匝？

[解]

根据公式

上题中如果铁心上的线圈只绕100匝，其他不变，通电后会产生什么后果？

线圈只绕了100匝，磁通将远远超过了规定的最大值。根据磁化曲线可知线圈中的电流将远远超过正常值，线圈通电后可能会被烧坏。你想好了吗？想一想你能说出根据导磁性能的不同自然界中物质的分类吗？你会做吗？您能很快说出磁场几个物理量的单位吗？能否说出B和H的区别和联系？

磁通Φ、导磁率μ、磁感应强度B和磁场强度H分别表征了磁路的哪些特征？

铁磁物质具有哪些磁性能？铁芯中存在哪些损耗？铜和铝能被磁化吗？检验学习结果根据工程上用途的不同？铁磁性材料可分为几类？能否说出它们的特点和用途？右图是日常生活中比较常见的三相电力变压器本节课主要讨论电力变压器的基本结构和工作原理。新课讲解（一）变压器的用途

变压器是一种将交流电压升高或降低，又能保持频率不便的静止电气设备。输送同样功率的电能时，电压越高，电流就越小，输送线路上的功率损耗也就越小，输电线的截面积可以减少，这样可以节省金属导线的用量。因此，发电厂必须用电力变压器将电压升高，才能将大量的电能送往远处的用电地区。变压器的分类电压互感器电流互感器按用途分电力变压器(输配电用)仪用变压器整流变压器按相数分三相变压器单相变压器按制造方式壳式心式变压器符号（二）.变压器的基本结构u1i10AXΦN1N2u20axS用硅钢片叠压制成的变压器铁芯。与电源相接的一次侧绕组。|ZL|与负载相接的二次侧绕组。

变压器的主体结构是由铁芯和绕组两大部分构成的。变压器的绕组与绕组之间、绕组与铁芯之间均相互绝缘。

2.线圈(绕组)：小容量多用高强度漆包线绕制而成。一般有两个或以上绕组。接电源的绕组称为一次绕组，接负载的绕组称为二次绕组。3．变压器冷却装置:油箱、散热器等。4．变压器的图形符号12341、2为一次绕组3、4为二次绕组u2+-u1+-u1、u2

分别为输入与输出电压动画：单相变压器的基本结构u20AXaxS|ZL|（三）.变压器的工作原理u1i10ΦN1N21、变压器的空载运行与变换电压原理

交变的磁通穿过N1和N2时，分别在两个线圈中感应电压：

计算它们的比值：有：

显然，改变线圈绕组的匝数即可实现电压的变换。且k>1时为降压变压器；k<1时为升压变压器。变压比，简称变比1．空载运行一次绕组接电源，二次绕组开路状态(如图示)k：匝数比外加电压u1，

N1中形成电流i0

(空载电流)。→i0产生工作磁通是

→

使｛一次绕组二次绕组感应电动势e1感应电动势e2→二次绕组与输出的空载电压U2因为u1

e1，有效值U1

E1=4.44fN1

m

u2

e2，有效值U2

E2=4.44fN2

m动画：变压器的变压功能

变压器的工作原理2．变压器有载运行一次、二次绕组电流有效值与匝数成反比。在理想情况下AX|ZL|axN2SN1u2u1i1Φ2、变压器的有载运行与变换电流原理变压器负载运行时，一次侧电流由i0变为i1，二次侧产生负载电流i2，而电压u20相应变为u2。

变压器负载运行时，二次侧电流i2产生副边磁动势I2N2，该磁动势对I0N1起削弱作用。i2

根据主磁通原理，只要电源电压和频率不变，铁芯中的工作主磁通Φ的数值将维持不变。因此，原边电流i0相应增大为i1，原边磁动势也增大为I1N1，增大的部分恰好与二次侧磁动势相平衡。此时的磁动势方程式为：

磁动势平衡方程式告诉我们：变压器二次测电流i2的大小是由负载决定的，但二次侧的能量来源于一次侧，两侧电路并没有直接的电的联系，而是通过磁耦合把能量从原边传递到副边。

由上式可得：

变压器铁芯的导磁率很高，因此满足工作主磁通需要的磁动势I0N1很小，和I1N1相比可忽略不计，所以磁动势平衡方程式又可改为：

变压器在能量传递的过程中损耗很小，因此一次侧和二次侧的容量近似相等，有：变流比能量传递过程中，变压器在变换电压的同时也变换了电流。3、变压器的阻抗变换作用AX|ZL|axN2SN1u2u1i1Φi2

设变压器副边所接负载为|ZL|，原边等效输入阻抗为|Z1|，则有：将变压器的变压比公式和变流比公式代入上式得：

上式告诉我们：只要改变变压器的匝数比，即可获得合适的二次侧对一次侧的反射阻抗|Z1|。式中k2称为负载阻抗折算到一次侧时的变换系数。一、变压器的空载运行（一）空载运行时各物理量正方向的规定二次绕组开路按照“电工惯例”规定参考方向：（1）电压的参考方向：在同一支路中，电压的参考方向与电流的参考方向一致。（2）磁通的参考方向：磁通的参考方向与电流的参考方向之间符合右手螺旋定则。（3）感应电动势的参考方向：由交变磁通Ф产生的感应电动势e，其参考方向与产生该磁通的电流参考方向一致（即感应电动势e与产生它的磁通

Ф之间符合右手螺旋定则）。参考方向的规定按此参考方向列出的电磁感应定律方程：有效值：E1=4.44fN1ФmE2=4.44fN2Фm略去一次绕组中的阻抗不计U1≈E1＝4.44fN1Фm

U2＝E2=4.44fN2Фm

变压比，简称变比U1恒定时，变压器铁心中的磁通Фm基本上保持不变变压器的负载运行单相变压器负载运行二次绕组中有电流一次绕组中电流变为i1

变压器负载运行时的磁通势平衡方程式:因为电源电压不变，故负载时的磁势和空载时相同：N1I1≈N2I2忽略I0:变压器的变流比变压器的高压绕组匝数多，而通过的电流小，因此绕组所用的导线细；反之低压绕组匝数少，通过的电流大，所用的导线较粗。结论：变压器的阻抗变换相当于直接接在一次绕组上的等效阻抗已知某收音机输出变压器的原边匝数为600，副边匝数为30，原边原来接有16Ω的扬声器。现因故要改接成4Ω扬声器，问输出变压器的匝数N2应改为多少？例解收音机电路中，输出变压器所起的作用是：让扬声器阻抗与晶体管的输出端阻抗匹配，以使负荷上获得最大功率，从而驱动喇叭振动发出声音。收音机原阻抗变换系数为：反射阻抗：改换成4Ω扬声器后：

练一练：有一台降压变压器，一次绕组电压为220V，二次绕组电压为110V，一次绕组为2200匝，若二次绕组接入阻抗为10W的阻抗，问变压器的变比、二次绕组匝数，一次、二次绕组中电流各为多少?[解]变压器变比为二次绕组匝数为二次绕组电流为一次绕组电流为

变压器输出电压u2随负载电流i2变化的关系称为它的外特性，即：u2U2Ni2I2N0cos(-φ2)=0.8超前cosφ2=1cosφ2=0.8滞后3.变压器的外特性u2＝f（i2）外特性可用右图所示曲线描述。(1)负载为纯电阻性质时，cosφ=1，输出电压u2随负载电流i2的增加略有下降；

结论负载的功率因数对变压器的外特性影响很大。(2)负载为感性时，u2随i2的增加下降的程度加大；(3)负载为容性时，输出特性曲线呈上翘状态，说明u2随

i2的增加反而加大。在电源电压不变的条件下，变压器二次绕组电压U2与电流I2的关系，即外特性U2

=f(I2)电压调整率电压调整率越小越好，一般为3%~5%。变压器的外特性

特点

这是因变压器自身内阻抗压降引起的，U2

随负载电流的增大而降低。

变压器外特性变化的程度，可以用电压调整率ΔU%来表示。电压调整率定义为：变压器由空载到额定I2N满载时，副边输出电压u2的变化程度。4.电压调整率

电压调整率反映了变压器运行时输出电压的稳定性，是变压器的主要性能指标之一。为减少涡流损耗，铁心一般由导磁钢片叠成。

变压器的损耗包括两部分：铜损(

PCu)：绕组导线电阻的损耗。涡流损耗：交变磁通在铁心中产生的感

应电流(涡流)造成的损耗。磁滞损耗：磁滞现象引起铁心发热，造

成的损耗。

铁损(

PFe)：变压器的效率为一般

95%,负载为额定负载的(50~75)%时，

最大。输出功率输入功率5.变压器的损耗和效率1．变压器的功率损耗外加电压固定时磁通固定，铁损不变，称固定损耗。主要有两部分铁损耗铜损耗磁滞损耗涡流损耗铜损的大小随电流变化而变化，称可变损耗。2．变压器的效率效率=输出功率输入功率输出功率输出功率+铁损耗+铜损耗=×100%变压器效率一般在95%~98%以上，负载一般在40%~60%额定负载时效率最高。

变压器的损耗及效率5.变压器的损耗和效率变压器的损耗有铁耗和铜耗：

变压器工作时由于主磁通不变，因此铁损耗也基本维持不变，通常称铁耗为不变损耗；铜耗随负载电流变化，称为可变损耗。

变压器的效率是指变压器的输出功率P2与输入功率P1的比值，通常百分数表示，即：变压器没有旋转部分，因此效率比较高。控制装置中的小型电源变压器的效率通常在80%以上；电力变压器的效率一般可达95%以上。变压器在运行中需注意，并非运行在额定负载时效率最高。实践证明，变压器所带负载为满载的70%左右时效率最高。因此，应根据负载情况采用最好的运行方式。譬如控制变压器运行台数，投入适当容量的变压器等，以使变压器能够处在高效率情况下运行。讯号式温度计吸湿计储油柜安全气道油表气体继电器高压套管低压套管分接开关油箱铁芯绕组放油阀门老式电力变压器的结构图1.电力变压器及其用途拓展与提高新式电力变压器的结构图

显然，电力变压器主要也是由铁芯和绕组两大部分构成，另外加上一些外部辅助和保护设备。(1)发电机出口电压一般不太高，因此无法将电能输送到远处。利用变压器变换电压的作用，将发电机出口电压升高，就可达到向远距离输送电能的目的。

电力变压器的用途(2)用户不能直接使用传输的高压电。必须利用电力变压器将高压变换为低压配电值，满足各类用户对不同电压的需求。

电力系统中，电力变压器的应用十分广泛，电力变压器对电能的经济传输，合理分配和安全使用也都具有十分重要的意义。定义：把普通双绕组变压器的高压侧绕组和低压侧绕组相串联，即可构成一台自耦变压器，如下图所示。连成自耦变压器实际自耦变压器2.自耦变压器(自耦调压器)

实际应用中，自耦变压器只用一个绕组，原绕组匝数较多，原绕组的一部分兼作副绕组。两者之间不仅有磁的耦合，而且还有电的直接联系。普通双绕组变压器AXaxN1N2AN1XaxN2AXaxN1N2u1u2

自耦变压器的工作原理和普通双绕组变压器相同。因此，其变比公式与双绕组变压器一样，即：实验室中单相调压器结构原理图实验室中单相和三相调压器的实物图优点：额定容量相同时，自耦变压器与双绕组变压器相比，其单位容量所消耗的材料少、变压器的体种小、造价低，而且铜耗和铁耗都小，因而效率较高。自耦调压器的特点缺点：由于原、副边共用一个绕组，因此当高压侧遭受过电压时，会波及低压侧，为避免危险，需在自耦变压器的原、副边都装设避雷器。结论自耦调压器不能当作安全变压器来使用。3.电焊变压器

电焊变压器是专供电焊机使用的特殊变压器。工厂和施工工地广泛使用的交流电焊机就是由一个电焊变压器和一个可变电抗器构成的。其中电焊变压器是一个降压变压器。u1u260～70Vi2手柄焊钳25～30V工件对电焊变压器的要求：空载时要有约为60~70V足够大的引弧电压；焊接时要求电压陡降，额定负载下电压约25~30V。在焊条与工件相碰不起弧、即副边短路时，短路电流要求不能过大。此外，还要求能够调节焊接电流的大小。变压器电抗器可动铁心u2/Vi2/A07030IN电焊变压器外特性

电压互感器和电流互感器又称为仪用互感器，是电力系统中使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。1.与小量程的标准化电表配合测量高电压、大电流；2.使测量回路与被测回路隔离，以保障人员和设备的安全；3.为各类继电保护和控制系统提供控制信号。4.仪用互感器使用仪用互感器的目的电压互感器产品图电流互感器产品图L1L2··N1N2V

电压互感器的原绕组匝数很多，并联于待测电路两端；副绕组匝数较少，与电压表及电度表、功率表、继电器的电压线圈并联。用于将高电压变换成低电压。(1)电压互感器电压互感器示意图电压互感器使用注意事项

*

电压互感器的副边不允许短路。因为一旦发生短路，副边将产生一个很大的电流，导致原边电流随之激增，由此将烧坏互感器的绕组。*

电压互感器的副边应当可靠接地。*

电压互感器的副边阻抗不得小于规定值，以减小误差。(2)电流互感器

电流互感器的原绕组线径较粗，匝数少与待测电路负载串联；副绕组线径细且匝数多，与电流表及电度表、功率表、继电器的电流线圈串联。用于将大电流变换为小电流。A·N1·N2负荷Ф电流互感器示意图电流互感器使用注意事项

*

电流互感器的副边不允许开路。因其原边电流是由被测电路决定的。正常运行时副边相当于短路，具有强烈的去磁作用，所以铁芯中工作主磁通所需的励磁电流相应很小。若副边开路，原边电流全部成为励磁电流而导致铁芯中工作磁通剧增，致铁芯严重饱和过热而烧损，同时因副绕组匝数很多，又会感应出危险的高电压，危及操作人员和测量设备的安全。*

电压互感器的副边应当可靠接地。*

副边阻抗不得超过规定值，以免增大误差。5.三相油浸式变压器

油浸式变压器的技术特点

节能使用寿命长运行可靠性高占地面积小

图S9、S10、35KV级低损耗电力变压器图片6.HB系列环形变压器

环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。环形变压器在国外已有完整的系列，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。我国近十年来环形变压器从无到有，迄今为止已形成相当大的生产规模，除满足国内需求外，还大量出口。国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。

7.TDR系列电源变压器8.JBK6系类机床控制变压器课堂小结1、三相油浸式变压器的特点及型号含义2、组合式变压器系列(美式箱体变压器)的特点及型号含义3、整流变压器、控制变压器的特点及型号含义任务小结：作业布置1.说出三一拖泵中所使用的变压器的类型、型号及特点2.说出三一起重机中所使用的变压器的类型、型号及特点复习思考题：在电工测量中，被测量的电量经常是高电压或大电流，为了保证测量者的安全及按标准规格生产测量仪表，必须将待测电压或电流按一定比例降低，以便于测量。用于测量的变压器称为仪用互感器。电压互感器互感器电流互感器是降压变压器。一次绕组接待测高压，二次绕组接电压表。*需要N2<N1；

*通常二次绕组额定电压设计成标准值

100V；

*

电压互感器可以接成三相使用；

*使用互感器时，二次绕组不允许短路。

电压互感器

由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。二、自感现象自感现象中产生的电动势

-----叫自感电动势。1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.互感现象

由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。二、自感现象自感现象中产生的电动势

-----叫自感电动势。3、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。

演示实验1A1、A2使用规格完全一样的灯泡。闭合电键S，调节变阻器R和

R1

，使A1、

A2亮度相同且正常发光.

然后断开开关S。重新闭合S，观察到什么现象？

为什么灯立即亮灯要过会儿亮呢AB,?通电自感BA再看一遍现象分析

为什么灯立即亮灯要过会儿亮呢AB,?通电自感BA再看一遍现象分析演示实验1（通电自感）灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。

电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。现象分析演示实验2（断电自感）

接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。现象

为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭.断电自感再看一遍现象分析

为什么灯不是立即熄灭，而要闪亮一下才熄灭.断电自感再看一遍现象分析慢一些沿已有的闭合回路流动不一致线圈插铁芯1、自感现象中产生的电动势

-----叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。

当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍原电流的增大当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同，阻碍原电流的减小，即“增反减同”线圈本身产生的感应电动势总是阻碍线圈中原电流的变化2、自感电动势的方向一、自感1.自感现象由于回路中电流变化，引起穿过回路包围面积的磁通变化，从而在回路自身中产生感生电动势的现象叫自感现象。自感电动势自感电动势磁通量变化率正比于电流变化率正比于正比于对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快线圈中产生的自感电动势就大.电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢线圈中产生的自感电动势就小.对不同线圈:电流变化快慢一样,自感电动势不同（1）决定线圈自感系数的因素：（2）自感系数的单位：亨利，简称亨符号是

H

常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）

实验表明，线圈越长，越粗，匝数越多，自感系数越大。

另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。三、自感系数一、互感现象二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。应用：变压器2、①通电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的增大

②断电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的减小三、自感系数1、自感电动势的大小：2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结二、变压器的极性（一）同极性端或同名端：变压器的一、二次绕组绕在同一个铁心上，都被磁通Ф交链，故当磁通