变压器原与应用.pptVIP

项目三

变压器的应用与设计;1、根据电路的要求，确定变压器的主要参数并根据参数能正确选用变压器；

2.设计、制作一个小型电源变压器。;模块1;二.工作任务;2.电流变换：如图3-2，通过电流互感器可把大电流变为小电流，方便测量。;3.阻抗变换：如图3-3，通过变压器能实现扬声器阻抗与电源内阻匹配，获得最大功率。;其工作任务是:;三.相关实践知识:

1.变压器的认识;1.2变压器的用途:;2.变压器的种类;3.变压器的铭牌数据;（2）额定电压:是指变压器空载时端电压的保证值，根据变压器的绝缘强度和允许温升而规定的电压值，单位用伏(V)、千伏(kV)表示。三相变压器原边和副边的额定电压系指线电压。原边额定电压U1是指原边绕组上应加的电源电压(或输入电压),副边额定输出电压U2通常是指原边加U1时副边绕组的开路电压.使用时原边电压不允许超过额定值(一般规定电压额定值允许变化±5%).考虑有载运行时变压器有内阻抗压降,所以副边额定输出电压U2应较负载所需的额定电压高5-10%.对于负载是固定的电源变压器,副边额定电压U2有时是指负载下的输出电压.;（3）额定电流:额定电流是指变压器按规定的工作时间(长时连续工作或短时工作或间歇断续工作)运行时原副边绕组允许通过的最大电流,是根据绝缘材料允许的温度定下来的.由于铜耗,电流会发热.电流越大,发热越厉害,温度就越高.在额定电流下,材料老化比较慢.但如果实际的电流大大超过额定值,变压器发热就很厉害,绝缘迅速老化,变压器的寿命就要大大缩短.;（4）额定频率:使用变压器时,还要注意它对电源频率的要求.因为在设计变压器时,是根据给定的电源电压等级及频率来确定匝数及磁通最大值的.如果乱用频率,就有可能变压器损坏.例如一台设计用50Hz,220V电源的变压器,若用25Hz,220V电源,则磁通将要增加一倍,由于磁路饱和,激磁电流剧增,变压器马上烧毁.所以在降频使用时,电源电压必须与频率成正比下降。另外,在维持磁通不变的条件下,也不能用到400Hz,1600V的电源上.此时虽不存在磁路的饱和问题,但是升频使用时耐压和铁耗却变成了主要矛盾.因为铁耗与频率成1.5-2次方的关系.频率增大时,铁耗???加很多.由于这个原因,一般对于铁心采用0.35mm厚的热轧硅钢片的变压器,50Hz时的磁通密度可

达0.9-1T,而400Hz时的磁通密度只能取到0.4T.此外变压器用的绝缘材料的耐压等级是一定的,低压变压器允许的工作电压不超过300-500V.所以在升频使用时,电源电压不能与频率成正比的增加,而只能适当地增加.;额定温升:变压器的额定温升是以环境温度+40oC作参考，规定在运行中允许变压器的温度超出参考环境的最大温升。

空载电流:变压器空载运行时激磁电流占额定电流的百分数。

空载损耗:是指变压器在空载运行时的有功功率损失，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

短路电压:也称阻抗电压，系指一侧绕组短路，另一侧绕组达到额定电流时所施加的电压与额定电压的百分比。

短路损耗:一侧绕组短路，另一侧绕组施以电压使两侧绕组都达到额定电流时的有功损耗，单位以瓦(W)或千瓦(kW)表示。

连接组别:表示原、副绕组的连接方式及线电压之间的相位差，以时钟表示。; 思考题1：为什么变压器输入电压不能超过额定电压？

思考题2：远距离输电为什么必须采用高压输电？;四.相关理论知识;（1）磁感应强度B;（2）磁通Φ;（3）磁导率μ;（4）磁场强度H;2.磁性材料的三大磁性能;铁磁材料的类型:;3.磁路的两个基本定律;（2）在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成:

NI=HL（如图3-7b所示），式中其中N为线圈的匝数，I为通过线圈的电流，NI称为磁动势，一般用F表示；H为磁路中心处的磁场强度，L为磁路长度，HL称为磁压降。;（3）在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。即:∑NI=∑HL或NI=Hμlμ+H0l0（如图3-7c所示）;3.2磁路的欧姆定律;3.3磁路与电路的比较;4.交流铁芯线圈; 设线圈的电阻为R，主磁电动势为e和漏感电动势为eσ，由KVL，有:设主磁通Φ按正弦规律变化:;5.电磁铁; 思考题3：交流电磁铁通电后，若衔铁长时期被卡住而不能吸合（如图3-10所示），会引起什么后果？;6.变压器的工作原理; 如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减