《电工电子基本技能操作项目教程》课件项目九

项目九变压器的空载与负载运行能力目标1．认识变压器并识读变压器的铭牌；2．判断变压器的同名端与好坏；3．排除变压器电路故障；4．具有细心的工作品质、严谨的工作态度。知识目标1．知道变压器的结构；2．知道变压器的工作原理；3．知道变压器的外特性。变压器的空载与负载运行一、变压器的铭牌识读

1、变压器的铭牌每台变压器都有较详细的一系列技术数据，较详细的数据都会在产品说明书上和试验报告中给出，而最常用到的一些数据则标在铭牌上。铭牌用铜材料或铝材料制成，钉在变压器外壳容易查看到的显著位置上。填写的内容应该是刻(冲)印的，如图9-1所示。按国家标准GB1094.1—1996《电力变压器总则》规定，铭牌上除标出变压器名称、型号、产品代号、标准代号、制造厂名、出厂序号、制造年月外，还需要标出变压器的技术数据、联结组标号、冷却方式、总重。项目内容与原理变压器的空载与负载运行变压器的空载与负载运行图9-1电力变压器铭牌2、变压器型号及定义变压器的型号由8个部分表示，其含义如图9-2所示。其中，有四部分可能不表示在型号中。例如S9-80/10，表示第九次设计的三相变压器，额定容量为80kV•A，高压绕组电压等级为10kV。绝缘代号、冷却代号、调压代号、材质代号均不表示。变压器的空载与负载运行变压器的空载与负载运行图9-2变压器型号变压器的空载与负载运行二、变压器的结构与工作原理

1、单相变压器结构变压器主要由铁心和绕组两部分构成，如图9-3所示。变压器的绕组有原边绕组(初级或一次绕组)和副边绕组(次级或二次绕组)，原边绕组与电源相连，副边绕组与负载相连。为了减少涡流损耗，铁心采用相互绝缘的硅钢片叠压而成。变压器的空载与负载运行图9-3变压器结构变压器的空载与负载运行2、变压器的工作原理

当匝数为N1的原边绕组接上交流电压u1时，原绕组中将产生交流电流i1，磁通势i1N1产生的交变磁通大部分通过铁心而闭合，因此，根据电磁感应定律将同时在原、副绕组中产生感应电动势e1和e2。如果副边绕组有负载，则副绕组(匝数为N2)中有电流i2通过，磁通势i2N2产生的磁通也大部分通过铁心而闭合。变压器的空载与负载运行1)变压器空载运行

铁心变压器是一个非线性元件，当变压器的副绕组开路，原绕组和电源连接时，称为变压器的空载运行。变压器空载运行时，原绕组中流过的电流称为空载电流，用I0表示，其值很小，约为变压器原绕组额定电流的3%～8%。此时原、副边电压比为称为变压器的变压比或变比。2)变压器的负载运行变压器的原边接额定电压，副边接负载时，变压器处于负载运行状态，此时原、副边电流之比为变压器的空载与负载运行三、变压器的同名端

1、同名端（同极性端）所谓同名端，就是当电流从两个线圈的同极性端流入(或流出)时，产生的磁通的方向相同；或者当磁通变化(增大或减小)时，在同极性端感应电动势的极性也相同。也可定义为瞬时电压极性相同的两个引线端，就称为同名端。

2、判断同名端的意义变压器的原边或副边有两个绕组时，若将两个绕组串联或并联，必须先知道两个绕组的同名端，否则串联错了将无电压输出，并联错了会造成短路。变压器的空载与负载运行3、变压器绕组同名端的判断

同名端一般用记号“●”或者“﹡”标明在变压器上。由于变压器通常是密闭的，若没有标明记号时，绕组同名端和实际绕向均无法知道，为了判定变压器两个绕组的同名端，常采取交流法和直流两种方法判别。下面介绍交流法的原理。

用交流法测定绕组极性的电路原理图如图9-4所示，将副边两个绕组1、2和3、4的任意两端(如2和3)连接在一起，在原边绕组(如5、6)两端加一个比较低的便于测量的电压。用电压表分别测量1、4两端的电压U14和两绕组的电压U12及U34。若U14的数值是两绕组的电压之差，即U14 = U12 - U34，则1和4是同名端；若U14是两绕组电压之和，即U14 = U12 + U34，则1和3是同名端。变压器的空载与负载运行图9-4变压器同名端变压器的空载与负载运行4、变压器的外特性

在变压器原边电压U1为定值，负载性质一定时，变压器副边电压U2会随副边电流I2增加而减少，这就是变压器的外特性。由此画出的曲线就是变压器的外特性曲线。

变压器外特性曲线如图9-5所示。变压器的空载与负载运行

图9-5变压器外特性曲线项目训练准备(1)单相调压器；(2)交流电流表(0～50mA，0～1A)；(3)数字万用表；(4)单相变压器；(5)实验图所示灯泡(15V，6W)、开关。变压器的空载与负载运行项目操作与测量(一)变压器铭牌识读(1)观察变压器的结构，识读变压器的铭牌，并将内容填入表9-1。变压器的空载与负载运行构造型号铭牌内容

铭牌意义

表9-1变压器的空载与负载运行

(2)检测变压器好坏。变压器不接电源时，用万用表欧姆挡(200 Ω或2 kΩ挡)测量判断每个线圈的两根引出线，并记住每个线圈引出对应的接线柱。同时判断变压器原、副边绕组是否有断路、短路。将检测数据填入表9-2。原

边副

边好坏判断引脚参数数据引脚参数数据

表9-2变压器的空载与负载运行(二)变压器绕组同名端的测定（交流判别法）(1)按图9-4所示电路连接线路。(2)用导线将副边2脚3脚两点连接。(3)调节调压器，使其输出电压为100 V，作为变压器的原边电压加至原边5、6脚。(4)用万用表交流电压挡测量U12、U34及U14，判断同名端，并将测量值记入表9-3。(5)若将1、4脚连接，从2、3脚输出电压，又是怎样的结果？U56/VU12/VU34/VU14/V同名端判定2、3脚连接

表9-3变压器的空载与负载运行(三)变压器的空载运行(1)按图9-6所示电路接线。(2)用导线连接2、3两点，负载断开(S1与S2断开)。(3)调节调压器，使变压器原绕组的输入电压达到额定值220 V。(4)测量空载电流I0和副绕组空载电压U20，记于表9-4中。空载电流I0初级电压U56次级电压U14K = U56/U14

表9-4变压器的空载与负载运行(四)变压器负载运行(1)按图9-6所示电路接线。(2)保持原绕组输入电压为其额定值220V不变，改变负载的电阻。(3)将测量值记于表9-5中。(4)根据所测数据，描出变压器外特性曲线。

测量值状态初级电流次级电流初级电压次级电压S1、S2断开

S1闭合、S2断开

S1、S2闭合

表9-5变压器的空载与负载运行(五)操作注意事项(1)在作同名端判别测量时，为安全起见，