变压器的应用+结构及工作原理.ppt

1.6 特殊变压器 1.6.1 互感器---电流互感器 （b）配电用电流互感器 模块一 变压器 * 电机及应用 电机及应用 模块一 变压器 本章主要内容 1.1 ? 变压器的应用 1.2?? 变压器的基本结构 1.3?? 单相变压器的工作原理 1.4?? 变压器的参数的测量 1.5?? 变压器的运行特性 1.6??特殊变压器 1.1 ? 变压器的应用 1.1.1变压器在电力系统的应用 1.1 ? 变压器的应用 1.1.2 变压器在日常生活中的应用 （a）万能旅行充电器 （b）线式充电器 （c）手提电脑用直流稳压电源 1.2 变压器的基本结构 变压器 铁芯 绕组 铁芯柱：柱上套装绕组 铁轭：连接铁芯以形成闭合磁路 原绕组 副绕组 同心套在铁芯柱上 1.2 变压器的基本结构 铁芯 1.2 变压器的基本结构 （a）心式变压器 （b）壳式变压器 1.2 变压器的基本结构 绕组 （a）同心式绕组 （b ）交迭式绕组 1.3 变压器的工作原理 一、变压器的基本工作原理 当原绕组外加电压U1时，原边就有电流I1流过，并在铁芯中产生与U1同频率的交变主磁通Φ，主磁通同时链绕原、副绕组，根据电磁感应定律，会在原、副绕组中产生感应电势E1、E2，副边在E2的作用下产生负载电流I2，向负载输出电能。 根据电磁感应定律则有： 若忽略绕组内阻和漏磁通，原、副绕组端电压近似为： 二、变压器的空载运行 变压器空载运行也称无载运行，它是指原边加电源电压，副边开路的运行状况。 则： 三、变压器的负载运行 变压器负载运行是指原边接电源，副边接负载zL时的工作状态。如下图所示，这时副边有负载电流I2通过，原边电流为I1，各量正方向规定与空载运行时相同。 负载运行时电和磁之间的关系 负载运行时磁势平衡方程式 整理可得: 负载时原边负载电流由两部分组成：一部分是励磁分量ì0，用以产生负载时的主磁通，它基本不随负载变化；另一部分是负载分量-ì2/k，用以抵消副边电流ì2对主磁通产生的影响，它随负载变化而变化。由于ì0ì1，忽略时，原、副边电流关系为： 或用有效值表示为： 上式表明：负载运行时，原、副边电流与它们的匝数成反比，说明变压器在变电压的同时，也能变电流。 1.4 变压器的参数测试 一、变压器的空载实验 说明： 为了便于测量和安全，空载实验一般在副边做，即在低压绕组ax上加电压U2N，高压绕组AX开路，测量电压U2、空载电流I20、输入功率P0和开路电压U10。 因变压器空载时无功率输出，所以输入的功率全部消耗在变压器的内部，为铁芯损耗pFe和空载铜耗I202r2之和，但空载电流I20很小，pFeI202r2，故可忽略空载铜耗，认为P0≈pFe=I202rm。 空载实验数据计算 根据测得的空载实验数据可计算单相变压器的参数： 变比为：  空载阻抗：  空载电阻：  其中 实验说明： 由于 可认为： 励磁阻抗： 励磁电阻： 励磁电抗： 二、变压器的短路实验 说明： 变压器短路实验一般在高压侧做，即原边加电压，副边短路。 实验时，变压器的高压绕组前接自耦变压器，将自耦变压器的输出电压由零开始慢慢升高，直至短路电流为额定电流为止，记录原边的短路电压Uk、电流I1和输入功率Pk数据。 实验时，原边所加的电压很低，主磁通比正常运行时小很多，铁芯损耗pFe与铜损pCu相比可忽略，短路损耗中主要是原、副边的铜损，即有：Pk≈pCu= pCu1+ pCu2。 短路参数计算 短路阻抗： 短路电阻： 短路电抗： 根据规定，测得的电阻应换算到国标规定的75℃时的数值，换算公式为： 对于铜线： 对于铝线： 式中θ为实验时的环境温度（℃）。 说明： 在75℃时的短路阻抗为： 对于三相变压器应注意用相值计算，所得的参数也是