变压器基本工作原理
- 格式:doc
- 大小:338.00 KB
- 文档页数:13
变压器基本工作原理一、变压器类型:1.按冷却模式分类:干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。
2.按防潮方法分类:开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
3.按铁芯或线圈结构分类:芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
4.按电源相数分类:单相变压器、三相变压器、多相变压器。
5.按目的分类:电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器二、变压器工作原理:变压器基本工作原理是:变压器是由一次绕组、二次绕组和铁心组成,当一次绕组加上交流电压时,铁心中产生交变磁通,交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势的大小与单匝感应电动势的大小相同,但一次、二次侧绕组的匝数不同,一次、二次侧感应电动势的大小就不同,从而实现了变压的目的,一次、二次侧感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。
当二次侧接上负载时,二次侧电流也产生磁动势,而主磁通由于外加电压不变而趋于不变,随之在一次侧增加电流,使磁动势达到平衡,这样,一次侧和二次侧通过电磁感应实现能量传输。
三、变压器主要部件的结构和功能:1.变压器组成部件:器身(铁芯、绕组、绝缘、变压器油、油箱和冷却装置、调压装置(即分接开关,分为无励磁调压和有载调压)、吸湿器、安全气道、储油柜、净油器及测温装置等)和出线套管。
2.变压器主要部件的功能:(1) 铁芯:作为磁力线的通路,同时起到支持绕组的作用。
通常由含硅量较高,厚度分别为 0.35 mm\0.3mm\0.27 mm,它由涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片制成铁心分为铁心柱和横片俩部分,铁心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用铁心结构的基本形式有心式和壳式两种。
(2) 绕组:作为电流的通路。
绕组是变压器的电路部分,它是用双丝包绝缘扁线或漆包圆线绕成。
变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压?1 时,流过电流 ?1,在铁芯中就产生交变磁通?1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势?1,?2,感应电势公式为:E=4.44fN?m 式中:E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势 E1 和E2 大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压?1 和?2 大小也就不同。
变压器的基本工作原理解析变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电的电压大小。
它通过电磁感应的原理,将输入端的电压转换为输出端所需的电压。
本文将详细解析变压器的基本工作原理。
一、变压器的构造变压器主要由两个线圈组成,分别是输入端的主线圈(也称为初级线圈)和输出端的副线圈(也称为次级线圈)。
这两个线圈之间通过铁芯连接。
铁芯由铁片叠压而成,旨在增加磁通的传导性能。
二、变压器的工作原理1. 电磁感应变压器的工作基于电磁感应原理。
当输入端的主线圈中通过交流电时,会产生一个交变磁场。
这个磁场会穿过铁芯,并感应到副线圈中。
由于副线圈与主线圈的匝数比不同,所以感应到的电压也不同。
2. 磁通耦合主线圈产生的磁场会通过铁芯传导到副线圈。
这种通过铁芯传导磁场的现象称为磁通耦合。
磁通耦合使得主线圈和副线圈之间的能量传递成为可能。
3. 变压器的变压比变压器的变压比定义为输出电压与输入电压之比。
变压器的变压比取决于主线圈和副线圈的匝数比。
如果主线圈的匝数比副线圈多,那末输出电压将比输入电压高。
反之,如果主线圈的匝数比副线圈少,那末输出电压将比输入电压低。
4. 电能传输变压器通过磁通耦合实现了电能的传输。
当交流电通过主线圈时,主线圈中的电流会产生一个交变磁场。
这个磁场会感应到副线圈中,并产生一个交变电压。
这样,输入端的电能就被传输到了输出端。
三、变压器的工作特点1. 无功功率传输变压器的工作并不会改变输入电能的功率大小,只是改变了电压大小。
因此,变压器属于无功功率传输的设备。
2. 高效率变压器的能量传输是通过磁场的感应实现的,并且没有机械传动部件,因此能量的损耗相对较小,使得变压器的效率很高。
3. 绝缘性能变压器的主线圈和副线圈之间通过绝缘材料进行绝缘,以防止电流短路和电弧现象的发生。
4. 可调性变压器的变压比可以根据需要进行调整,以满足不同场合的电压需求。
四、应用领域变压器广泛应用于电力系统、工业生产、电子设备等领域。
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
本文将详细介绍变压器的工作原理,包括基本原理、结构和工作过程。
二、基本原理1. 电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当一个导体在磁场中运动或者磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
变压器利用这一原理实现电压的转换。
2. 互感现象互感现象是指两个或者多个线圈通过磁场相互耦合时,其中一个线圈中的电流变化会在其他线圈中产生感应电动势。
变压器中的两个线圈分别称为主线圈和副线圈。
三、变压器的结构1. 铁心变压器的铁心是由硅钢片叠压而成,主要作用是提高磁通的传导性能,并减少铁损耗。
2. 主线圈主线圈是变压器的输入线圈,通常由较粗的导线绕制而成。
当主线圈中通过交流电流时,会在铁心中产生磁场。
3. 副线圈副线圈是变压器的输出线圈,通常由较细的导线绕制而成。
副线圈通过互感现象与主线圈相连,将主线圈中的磁场转换为感应电动势。
四、变压器的工作过程1. 变压器的工作原理可以分为两个阶段:磁场建立和磁场消失。
2. 磁场建立阶段当交流电通过主线圈时,产生的交变电流会在主线圈中产生交变磁场。
由于主线圈和副线圈之间的互感作用,副线圈中也会产生交变电动势。
3. 磁场消失阶段当交流电的方向改变时,主线圈中的交变磁场也会改变方向。
这个变化的磁场会在副线圈中产生感应电动势,导致副线圈中的电流方向发生变化。
4. 变压器的电压转换根据互感现象,变压器中主线圈和副线圈的匝数比可以决定输出电压与输入电压的比例关系。
当主线圈匝数较大时,输出电压相对较低;当主线圈匝数较小时,输出电压相对较高。
五、总结变压器是一种基于电磁感应和互感现象的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
它由铁心、主线圈和副线圈组成。
变压器的工作过程包括磁场建立和磁场消失两个阶段,通过互感现象实现电压的转换。
变压器在电力系统中起到了重要的作用,广泛应用于输电、配电和电子设备中。
变压器的基本工作原理
变压器是一种利用电磁感应原理工作的电器设备,用于改变交流电的电压或电流。
其基本工作原理如下:
1. 变压器由两个密封的线圈组成,一个被称为“主线圈”或“一次线圈”,另一个被称为“副线圈”或“二次线圈”。
这两个线圈之间没有直接的电连接。
2. 当交流电通过主线圈时,它会在主线圈周围产生一个交变磁场。
3. 这个交变磁场通过磁感应作用,诱导出副线圈上的电压。
根据法拉第电磁感应定律,当一个导体(副线圈)被置于变化的磁场中时,导体两端会产生电动势。
4. 根据楞次定律,电动势的产生会引起副线圈中的电流流动。
这个电流的方向和主线圈中的电流相反。
5. 根据电压等于电动势乘以电流的关系,副线圈中的电流和电动势的相反方向会导致副线圈上的电压与主线圈上的电压呈反比关系。
6. 根据变压器的设计,主线圈中的导线圈数可以比副线圈中的导线圈数多或少。
这个差异导致了电压变化。
当主线圈中的导线圈数大于副线圈时,变压器称为“升压变压器”,电压从输入端(主线圈)到输出端(副线圈)升高。
相反,当主线圈中的导线圈数少于副线圈时,变压器称为“降压变压器”,电压从输
入端到输出端降低。
总的来说,变压器的工作原理可以简述为:利用主副线圈之间的电磁感应作用,将交流电的电压或电流从一个级别转换到另一个级别。
通过改变主副线圈的匝数比例,可以实现电压的升/降。
变压器工作原理和图纸详解变压器工作原理:变压器是一种通过电磁感应现象将交流电的电压和电流从一个电路传递到另一个电路而进行电能转换的装置。
它主要由一个铁芯和多个线圈组成。
变压器的工作原理可以简单概括为:通过交变电压的施加在一个线圈(称为主线圈,也叫初级线圈)上,线圈中会产生一个交变磁场。
然后,这个交变磁场会穿透另一个线圈(称为副线圈,也叫次级线圈),从而在次级线圈上诱发出一定的电压和电流。
根据电磁感应定律,主线圈和次级线圈的电压与匝数之比等于电流与匝数之比。
具体来说,当交变电压施加在主线圈上时,主线圈中的电流和磁场大小随着时间的变化而变化。
这一变化的磁场会穿过副线圈,并诱发出在副线圈上的电压和电流。
根据电磁感应定律,两个线圈之间的电压比(称为变比)与两个线圈的匝数比成正比。
如果副线圈的匝数较大,则变压器可以实现电压升高(升压变压器);相反,如果副线圈的匝数较小,则变压器可以实现电压降低(降压变压器)。
图纸详解:请注意,由于限制,无法提供实际图纸。
下述文字仅为图纸详解描述。
1. 变压器的图纸通常由两个线圈(主线圈和副线圈)和一个铁芯组成。
线圈由导线绕制而成,而铁芯则由硅钢片叠加而成。
图纸上应该能够清楚地展示这些组件的位置和相互关系。
2. 主线圈和副线圈的形状应该可见。
这两个线圈通常是一个平面线圈,类似于一个螺旋形,或者一个方形线圈,根据具体的设计而定。
主线圈和副线圈应该被正确地连接到电源和负载上。
这些连接可以通过箭头和注释来表示。
3. 铁芯应该被正确地放置在线圈之间,通常是垂直放置。
图纸上应该清楚地展示铁芯的形状和尺寸,以及其与线圈的相对位置。
4. 图纸应该标明主线圈和副线圈的匝数,以及变压器的变比。
这些标记可以在线圈的周围,或者直接在线圈内部显示。
5. 图纸上应该还包括各个连接点、绕组方向、绕组的层数等详细信息,以便实际制造和组装变压器。
以上是对变压器工作原理和图纸的详解,希望能对您有所帮助!。
变压器的基本工作原理解析一、引言变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电压的大小。
本文将详细解析变压器的基本工作原理,包括变压器的结构、工作原理、主要参数和应用领域。
二、变压器的结构1. 主要部件变压器主要由铁心、绕组和外壳组成。
- 铁心:由硅钢片叠压而成,用于提供磁路和支撑绕组。
- 绕组:包括主绕组和副绕组,主绕组用于输入电压,副绕组用于输出电压。
- 外壳:用于保护变压器的内部部件。
2. 绝缘材料变压器的绝缘材料主要包括绝缘纸、绝缘漆和绝缘胶带。
这些材料用于保护绕组和绝缘铁心。
三、变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当交流电通过主绕组时,产生的磁场会穿过铁心并感应到副绕组中。
根据电磁感应定律,磁场的变化会在副绕组中产生感应电动势,从而产生输出电压。
四、变压器的主要参数1. 额定容量变压器的额定容量是指变压器能够持续供应的最大功率。
常见的额定容量单位为千伏安(KVA)。
2. 额定电压变压器的额定电压是指变压器的设计电压。
主绕组和副绕组的额定电压决定了输入和输出电压的大小。
3. 额定频率变压器的额定频率是指变压器设计时所考虑的电源频率。
在电力系统中,常见的额定频率为50Hz或者60Hz。
五、变压器的应用领域变压器广泛应用于电力系统、工业生产和家庭用电等领域。
1. 电力系统:变压器用于电力输送和配电系统中,将高压电转换为低压电以供用户使用。
2. 工业生产:变压器用于工业设备的电源供应,如机电、照明设备等。
3. 家庭用电:变压器用于家庭电器的电源供应,如电视、冰箱、空调等。
六、总结本文详细解析了变压器的基本工作原理,包括变压器的结构、工作原理、主要参数和应用领域。
变压器作为电力系统中重要的电气设备,在能源转换和供电领域发挥着重要作用。
通过深入了解变压器的工作原理,我们可以更好地理解和应用这一设备。
变压器的工作原理一、引言变压器是电力系统中常用的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
本文将详细介绍变压器的工作原理,包括基本原理、主要组成部份以及工作过程。
二、基本原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当交流电通过一个线圈时,会在线圈中产生磁场。
当另一个线圈挨近时,磁场会穿过第二个线圈,从而在第二个线圈中产生感应电动势。
这种通过磁场传递能量的现象被称为互感现象。
三、主要组成部份1. 磁芯:变压器的磁芯通常由铁芯制成,用于增强磁场的传导能力。
铁芯通常采用硅钢片叠压而成,以减少铁芯中的涡流损耗。
2. 一次线圈(原边线圈):一次线圈是与电源连接的线圈,通过一次线圈流过的电流产生磁场。
3. 二次线圈(副边线圈):二次线圈是与负载连接的线圈,通过互感现象从一次线圈中感应出电动势,从而产生二次电流。
4. 绝缘层:绝缘层用于隔离线圈和磁芯,防止电流短路和电击危(wei)险。
四、工作过程变压器的工作过程可以分为两个阶段:空载和负载。
1. 空载:在空载状态下,变压器的二次侧没有负载,即没有电流通过。
一次线圈中的交流电流会产生磁场,通过磁感应作用,将能量传递到二次线圈中。
由于二次线圈没有负载,所以几乎没有电流流过。
2. 负载:当负载连接到变压器的二次侧时,二次线圈中会有电流流过。
根据电磁感应定律,二次线圈中的电流会产生磁场,这个磁场会与一次线圈的磁场相互作用,从而改变一次线圈中的电流。
变压器的工作原理可以用以下公式来表示:V1 / V2 = N1 / N2其中,V1和V2分别表示一次侧和二次侧的电压,N1和N2表示一次侧和二次侧的匝数。
五、应用领域变压器广泛应用于电力系统中,主要用于以下领域:1. 输电:变压器用于将发电厂产生的高电压电能升压为输电路线所需的高压,以减少输电过程中的能量损耗。
2. 配电:变压器用于将输电路线的高压电能降压为适合于工业、商业和家庭用电的低压。
3. 电子设备:变压器用于电子设备中,将电网提供的交流电转换为适合于电子设备的低压和稳定电流。
变压器的工作原理引言:变压器是电力系统中常见的电气设备,用于改变交流电的电压和电流。
它是由两个或多个线圈(称为绕组)和一个磁路组成的。
本文将详细介绍变压器的工作原理,包括其基本构造、工作原理、应用领域以及相关参数和特性。
一、基本构造:1. 主绕组:变压器的主绕组是用于输入电源的绕组,通常由铜线制成,它与输入电源相连。
2. 次绕组:变压器的次绕组是用于输出电源的绕组,通常也由铜线制成,它与输出电路相连。
3. 磁路:磁路由铁芯组成,通常使用硅钢片制成,以减小磁通损耗。
4. 绝缘材料:变压器的绕组和磁路之间需要绝缘材料来防止电流短路和绝缘击穿。
二、工作原理:变压器的工作原理基于电磁感应定律。
当输入电源的交流电通过主绕组时,产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过次绕组,导致次绕组中产生电动势,从而引起电流的流动。
根据电磁感应定律,次绕组中的电流与主绕组中的电流成正比,而与绕组的匝数成反比。
因此,通过改变绕组的匝数比,可以实现输入电压和输出电压的变换。
三、应用领域:变压器广泛应用于电力系统和电子设备中,具有以下几个主要应用领域:1. 电力输配:变压器用于将发电厂产生的高电压输送到远距离的用户,以减小输电损耗。
同时,变压器也用于将输电线路的电压降低到适合用户使用的电压。
2. 电子设备:变压器用于电子设备中的电源适配器,将电网的高电压转换为适合设备使用的低电压。
3. 工业应用:变压器用于工业设备中的电源供应,如机床、电焊机等。
4. 电力调节:变压器用于电力系统的电压调节和稳定,以确保电力质量和供电可靠性。
四、参数和特性:1. 额定功率:变压器的额定功率是指其设计和制造时所能承受的最大功率。
2. 额定电压:变压器的额定电压是指其设计和制造时所能承受的最大电压。
3. 变比:变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。
4. 效率:变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值,通常以百分比表示。
结论:变压器是一种基本的电力设备,通过电磁感应定律实现输入电压和输出电压的变换。
简述变压器的工作原理
变压器是一种靠电磁感应工作的电器,它用来在电路中改变交流电的电压。
变压器的工作原理如下:
变压器由两个线圈组成,一个是输入线圈,又称为原线圈或一次线圈,另一个是输出线圈,又称为副线圈或二次线圈。
输入线圈通过电源供给交流电流,输出线圈则提供给负载。
当输入线圈接通电流时,产生一个交变磁场,这个磁场通过铁芯传导到输出线圈。
由于输出线圈和输入线圈之间有电磁感应,交变磁场在输出线圈中产生感应电动势,进而产生输出电流。
根据法拉第电磁感应定律,由于输出线圈的匝数与输入线圈的匝数不同,感应电动势的大小与输入电动势的大小成正比,而感应电动势的极性与输入电动势的极性相同。
因此,如果输出线圈的匝数大于输入线圈的匝数,输出电压将比输入电压高;如果输出线圈的匝数小于输入线圈的匝数,输出电压将比输入电压低。
根据这个原理,变压器可以将输入电压升高或降低到所需的输出电压,同时还可以通过控制线圈之间的匝数比例,实现电压的变化比例。
变压器的工作原理非常简单,但它在电路中的应用非常广泛,例如供电系统、电子设备、通信系统等。
第1章变压器得基本知识与结构1、1变压器得基本原理与分类一、变压器得基本工作原理变压器就是利用电磁感应定律把一种电压等级得交流电能转换成同频率得另一种电压等级得交流电能。
变压器工作原理图当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同得磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组与副边绕组。
原、副绕组得感应分别表示为则变比k:表示原、副绕组得匝数比,也等于原边一相绕组得感应电势与副边一相绕组得感应电势之比。
改变变压器得变比,就能改变输出电压。
但应注意,变压器不能改变电能得频率。
二、电力变压器得分类变压器得种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。
按用途分类:升压变压器、降压变压器;按相数分类:单相变压器与三相变压器;按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器与自耦变压器;ﻫ按铁心结构分类:心式变压器与壳式变压器;按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器;ﻫ按冷却介质与冷却方式分类:油浸式变压器与干式变压器等;ﻫ按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器与特大型变压器。
三相油浸式电力变压器得外形,见图1,铁心与绕组就是变压器得主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。
1、2电力变压器得结构一、铁心1、铁心得材料采用高磁导率得铁磁材料—0、35~0、5mm厚得硅钢片叠成。
为了提高磁路得导磁性能,减小铁心中得磁滞、涡流损耗。
变压器用得硅钢片其含硅量比较高。
硅钢片得两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起得硅钢片相互之间绝缘。
2、铁心形式ﻫ铁心就是变压器得主磁路,电力变压器得铁心主要采用心式结构。
二、绕组1、绕组得材料铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。
2、形式圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。
为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面,两个绕组之间留有油道。
变压器绕组外形如图所示。
三、油箱及其她附件1、油箱变压器油得作用:加强变压器内部绝缘强度与散热作用。
要求:用质量好得钢板焊接而成,能承受一定压力,某些部位必须具有防磁化性能。
形式:大型变压器油箱均采用了钟罩式结构;小型变压器采用吊器身式。
2、储油柜ﻫ作用:减少油与外界空气得接触面积,减小变压器受潮与氧化得概率。
在大型电力变压器得储油柜内还安放一个特殊得空气胶囊,它通过呼吸器与外界相通,空气胶囊阻止了储油柜中变压器油与外界空气接触。
3、呼吸器ﻫ作用:内装硅胶得干燥器,与油枕连通,为了使潮气不能进入油枕使油劣化。
硅胶对空气中水份具有很强得吸附作用,干燥状态状态为兰色,吸潮饱与后变为粉红色。
吸潮得硅胶可以再生。
4、冷却器作用:加强散热。
装配在变压器油箱壁上,对于强迫油循环风冷变压器,电动泵从油箱顶部抽出热油送入散热器管簇中,这些管簇得外表受到来自风扇得冷空气吹拂,使热量散失到空气中去,经过冷却后得油从变压器油箱底部重新回到变压器油箱内。
5、绝缘套管ﻫ作用:使绕组引出线与油箱绝缘。
绝缘套管一般就是陶瓷得,其结构取决于电压等级。
1kV以下采用实心磁套管,10~35kV采用空心充气或充油式套管,110kV及以上采用电容式套管。
为了增大外表面放电距离,套管外形做成多级伞形裙边。
电压等级越高,级数越多。
6、分接开关ﻫ作用:用改变绕组匝数得方法来调压。
一般从变压器得高压绕组引出若干抽头,称为分接头,用以切换分接头得装置叫分接开关。
分接开关分为无载调压与有载调压两种,前者必须在变压器停电得情况下切换;后者可以在变压器带负载情况下进行切换。
分接开关安装在油箱内,其控制箱在油箱外,有载调压分接开关内得变压器油就是完全独立得,它也有配套得油箱、瓦斯继电器、呼吸器。
7、压力释放阀ﻫ作用:为防止变压器内部发生严重故障而产生大量气体,引起变压器发生爆炸。
8、气体继电器(瓦斯继电器)ﻫ作用:变压器得一种保护装置,安装在油箱与储油柜得连接管道中,当变压器内部发生故障时(如绝缘击穿、匝间短路、铁芯事故、油箱漏油使油面下降较多等)产生得气体与油流,迫使气体继电器动作。
轻者发出信号,以便运行人员及时处理。
重者使断路器跳闸,以保护变压器。
1、3变压器得名牌数据一、型号型号表示一台变压器得结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。
例如:SL-500/10:表示三相油浸自冷双线圈铝线,额定容量为500kVA,高压侧额定电压为10kV级得电力变压器。
二、额定值额定运行情况:制造厂根据国家标准与设计、试验数据规定变压器得正常运行状态。
表示额定运行情况下各物理量得数值称为额定值。
额定值通常标注在变压器得铭牌上。
变压器得额定值主要有:额定容量SN :铭牌规定在额定使用条件下所输出得视在功率。
原边额定电压U1N:正常运行时规定加在一次侧得端电压,对于三相变压器,额定电压为线电压。
副边额定电压U2N:一次侧加额定电压,二次侧空载时得端电压。
原边额定电流I1N:变压器额定容量下原边绕组允许长期通过得电流,对于三相变压器,I1N为原边额定线电流。
副边额定电流I2N:变压器额定容量下原边绕组允许长期通过得电流,对于三相变压器,I2N为副边额定线电流。
单相变压器额定值得关系式:三相变压器额定值得关系式:额定频率f N:我国工频:50Hz;还有额定效率、温升等额定值。
2、1变压器得空载运行变压器空载运行就是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率得交流电源,副边绕组开路时得运行状态。
变压器空载运行图一、空载时各物理量产生得因果关系二、电势与磁通得大小与相位关系设主磁通按正弦规律变化,根据电磁感应定律可推导出原绕组感应电势同理可得所以,变压器原、副绕组得感应电势大小与磁通成正比,与各自得匝数成正比,感应电势在相位上滞后磁通90°。
三、原边漏电抗与激磁电抗1、原边漏电抗2、激磁电抗四、原副边回路方程与等效电路1、电动势平衡方程ﻫ变压器空载运行时,各物理量得正方向通常按上图标定,根据基尔霍夫电压定律,原边回路方程为对于电力变压器,空载时原绕组得漏阻抗压降I0Z1很小,其数值不超过U1得0、2%,将I0Z1忽略,则有副边回路方程ﻫ2、空载时得等效电路Z1<<Z m、r m<<xm。
空载时电路功率因数都很小,空载电流I0主要就是无功性质,由于铁磁材料得磁饱与性,引起空载电流I0得波形就是尖顶波。
希望空载电流越小越好,因此变压器采用高导磁率得铁磁材料,以增大Z m减少I0。
变压器空载时既吸收无功功率,也吸收有功功率,无功功率主要用于建立主磁通,有功功率主要用于铁耗。
2、2变压器负载运行变压器负载运行就是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率得交流电源,副边绕组接负载时得运行状态。
变压器负载运行图一、负载时电磁关系1、磁动势平衡关系ﻫ从空载到负载,由于变压器所接得电源电压U1不变,且U1≈E1 ,所以主磁通不变,负载时得磁动势等于与空载时得磁动势相等。
即磁动势平衡关系这表明,变压器原、副边电流与其匝数成正比,当负载电流I2增大时,原边电流I1将随着增大,即输出功利增大时,输入功率随之增大。
所以变压器就是一个能量传递装置,2、原、副边回路方程式它在变压得同时也在改变电流得大小。
ﻫ按上图所规定得正方向,根据基尔霍夫电压定律,可写出原、副边回路方程式二、折算折算得目得:由于原、副边回路只有磁路得耦合,没有电路得直接联系,为了得到变压器得等效电路,需对变压器进行绕组折算。
ﻫ折算:就就是把副边绕组匝数瞧成与原边绕组匝数相等时,对副边回路各参数进行得调整。
折算原则就是折算前后副边磁动势不变、副边各部分功率不变,以保持变压器内部电磁关系不变。
副边各物理量得折算方法:折算后得基本方程式为三、负载时得等效电路1、T形等效电路ﻫ根据折算后得基本方程式可以构成变压器得T形等效电路2、较准确等效电路ﻫ由于Z m>>Z1,可把“T”形等效电路中得激磁支路移到电源端,便得变压器得较准确等效电路,较准确等效电路得误差很小。
3、简化等效电路在电力变压器中,I0<<I N ,因此,在工程计算中可忽略I0,即去掉激磁支路,将原、副边得漏阻抗合并,而得到变压器得简化等效电路。
对于简化等效电路,可写出变压器得方程组简化等效电路所对应得相量图在工程上,简化等效电路及其方程式、相量图给变压器得分析与计算带来很大得便利,得到广泛应用。
2、3 变压器参数得测定一、空载试验1、变压器得空载试验目得:求出变比k、空载损耗p k与激磁阻抗Z m。
2、空载试验得接线通常在低压侧加电压,将高压侧开路3、空载试验得过程电源电压由零逐渐升至1、2U1N,测取其对应得U1、I0、p0。
变压器原边加不同得电压,建立得磁通不同,磁路得饱与程度不同,激磁阻抗不同,由于变压器正常运行时原边加额定电压,所以,应取额定电压下得数据来计算激磁阻抗。
由变压器空载时等效电路可知,因Z1<<Zm、r1<<rm,所以式中p0—空载损耗,可作为额定电压时得铁耗。
若要得到以高压侧为原边得激磁参数,可将所测得得激磁参数乘以k2,k等于变压器高压侧一相得电压除以低压侧一相得电压。
对于三相变压器,试验中测定得数据就是线电压、线电流与三相总功率,只要换算成一相得数据,就可直接代入上式计算。
二、短路试验1、短路试验得目得:可测出短路阻抗Zk与变压器得铜耗p k。
2、短路试验得接线:通常在高压侧加电压,将低压侧短路3、短路试验得过程电源电压由零逐渐升高,使短路电流由零逐渐升高至1、2I1N,测取其对应得Uk、Ik、pk。
注意:由于变压器短路阻抗很小,如果在额定电压下短路,则短路电流可达(9、5~20)I1N,将损坏变压器,所以做短路试验时,外施电压必须很低,通常为(0、05~0、15)U1N,以限制短路电流。
取额定电流点计算,因所加电压低,铁心中得磁通很小,铁耗与励磁电流可以忽略,使用简化等效电路进行分析pkN:短路损耗,指短路电流为额定电流时变压器得损耗,p kN可作为额定电流时得铜耗。
ﻫ一般认为:r1=r2′=0、5rk;x1=x2′=0、5x k将室温下测得得短路电阻换算到标准工作温度75℃时得值,而漏电抗与温度无关。
短路试验在任何一方做均可,高压侧参数就是低压侧得k2倍,k等于变压器高压侧一相得电压除以低压侧一相得电压。
对于三相变压器,试验中测定得数据就是线电压、线电流与三相总功率,只要换算成一相得数据,就可直接按单相变压器计算。
三、短路电压短路电压:在短路试验中,当短路电流为额定电流时,原边所加得电压与额定电压之比得百分值,即短路电压就是变压器一个很重要得参数,其大小反映了变压器在额定负载时漏阻抗压降得大小。
从运行角度来瞧,希望U k小一些,使变压器输出电压随负载变化波动小一些。
但U k太小,变压器由于某种原因短路时短路电流太大,可能损坏变压器。