电工技术基础电工学I.第2版王英电子课件电工技术基础8章节.pptVIP

尚辅网 / 第 8 章 变压器 变压器功能： 变电压：电力系统 变阻抗：电子电路中的阻抗匹配 （如喇叭的输出变压器） 变电流：电流互感器 8.1.1 变压器的分类 按用途可分为：电力变压器（又可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器等）、仪用变压器（电流、电压互感器等）、试验用变压器、整流变压器等。 按绕组数目可分为：双绕组变压器、三绕组变压器、多绕组变压器（一般用于特种用途）及自耦变压器。 按相数可分为单相变压器、三相变压器、多相变压器。 按冷却方式的不同，可分为干式变压器、油浸自冷变压器、 油浸风冷变压器、油浸水冷变压器、强迫油循环风冷变压器、 强迫油循环水冷变压器等。 按线圈导线使用材质的不同，分为铝线变压器、铜线变压器。 按调压方式可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 8.1　变压器的分类、基本结构及工作原理 8.1.2 变压器的基本结构 图8-1 变压器的构造 a）心式 b）壳式 8.1.3变压器的工作原理 最简单的变压器是由一个闭合的铁心和绕在铁心上的两个匝数不等 的绕组组成，如图 所示。虽然一次、二次绕 组在电路上是相互分开 的，但二者却处在同一磁路上。本节通过对变压器的空载运行和有 载运行来分析变压器的变换电压、变换电流和变换阻抗的原理。 1．变压器的空载运行和电压变换 图8-2 变压器的原理图 2．变压器的负载运行和电流变换 3．阻抗变换 例 1 已知某收音机输出变压器的一次侧匝数为600，二次侧匝数为30，一次侧原接有16Ω的扬声器，现要改接成4 Ω扬声器，求N2应改为多少？ 解 8.2　变压器的运行特性 图8-3 变压器的外特性曲线 1．电压变化率 例2 一单相变压器，额定容量为50KVA，额定电压为1000/230V，当该变压器向R＝0.83Ω、XL=0.618Ω的负载供电时，正好满载，试求变压器一、二次绕组的额定电流和电压变化率。 解 2. 变压器的损耗与效率 变压器的效率一般都较高，大多数在95％以上，大型变压器效率可达99％以上。 在一般电力变压器中，当负载为额定负载的50％一75％时，效率达到最大值。 2.3　变压器的应用 1．自耦变压器 自耦变压器原理图 调压器的外形和电路 2．电流互感器 为了安全起见，电流互感器的铁心及二次绕组的一端应该 接地。 电流互感器的原理图 测流钳的原理图 3．电压互感器 电压互感器的原理图 4．电焊变压器 电焊变压器从结构上讲是一台特殊的降压变压器，是交流电焊机的 主要组成部分。 电焊变压器的外特性 电焊变压器的原理示意图 5．三相变压器 三相变压器结构原理图 注意：三相变压器的电压比是指初级额定相电压与次级额定相电压 之比值，而不是额定线电压的比值。可以将三台单相变压器按三相 电路联接，其作用与三相变压器相同。三相变压器中的每一相，工 作情况相当于一个单相变压器。因此，单相变压器的工作原理、基 本方程式和运行特性都完全适用于三相变压器。 8.5　变压器使用中的问题 8.5.1　变压器的额定值 ? 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。 ? 额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。 ? 额定容量 传送功率的最大能力。 （理想） 容量 SN 输出功率 P2 原边输入功率 P1 输出功率 P2 注意：变压器几个功率的关系 效率 变压器功 率因数 容量： 原边输入功率： 输出功率： 8.5.2　变压器绕组的极性 当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。 同极性端(同名端) A X a x * * A X a x * * 电器使用时两种电压（220V/110V）的切换： 220V： 联结 2 －3 110V： 联结 1 －3，2 －4 线圈的接法 1 3 2 4 * * 220V：联结 2 －3 励磁 两种接法下线圈工作情况的分析 * * 1 3 2 4 110V：联结 1 －3，2 －4 1,3 2,4 220V：联结 2 －3 1 3 2 4 * * 说明：两种接法下 不变， 所以铁芯磁路的设计相同 励磁 问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组（N），行不行？ 答：不行（两绕组必须并绕） 原边有两个相同绕组的电源变压器（220 / 110），使用中应注意的问题： * * 1 3 2 4 1,3 2