華中科技大學(xué)版【電機(jī)學(xué)】(第三版)電子講稿【第二章】

1、1第二章：變壓器第二章：變壓器主要內(nèi)容：變壓器的工作原理，運(yùn)行特性，基本方程式等效電路相量土，變壓器的并聯(lián)運(yùn)行及三相主要內(nèi)容：變壓器的工作原理，運(yùn)行特性，基本方程式等效電路相量土，變壓器的并聯(lián)運(yùn)行及三相變壓器的特有問(wèn)題。變壓器的特有問(wèn)題。21變壓器的工作原理變壓器的工作原理本節(jié)以普通雙繞組變壓器為例介紹變壓器的工作原理，基本結(jié)構(gòu)和額定值。一、基本結(jié)構(gòu)變壓器的主要部件是鐵心和繞組，它們構(gòu)成了變壓器的器身。除此之外，還有放置器身的盛有變壓器

2、油的油箱、絕緣套管、分接開關(guān)、安全氣道等部件。主要介紹鐵心和繞組的結(jié)構(gòu)。1、鐵心變壓器的鐵心既是磁路，也是套裝繞組的骨架。鐵心分：心柱：心柱上套裝有繞組。鐵軛：形成閉合磁路為了減少鐵心損耗，通常采用含硅量較高，厚度為0.33mm表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊裝而成。鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式分心式和殼式兩種心式：鐵軛靠著繞組的頂面和底面。而不包圍繞組側(cè)面，見圖22特結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，繞組的裝配及絕緣也較為容易，所以國(guó)產(chǎn)變壓器大多采用心式結(jié)構(gòu)。（電力變壓器

3、常采用的結(jié)構(gòu)）殼式：鐵軛不僅包圍頂面和底面，也包圍繞組的側(cè)面。見圖23，這種結(jié)構(gòu)機(jī)械強(qiáng)度較好，但制造工藝復(fù)雜，用材料較多。鐵心的疊裝分為對(duì)接和疊接兩種對(duì)接：將心柱和鐵軛分別疊裝和夾緊，然后再把它們拼在一起。工藝簡(jiǎn)單。迭接：把心柱和鐵軛一層一層的交錯(cuò)重疊，工藝復(fù)雜。由于疊接式鐵心使疊片接縫錯(cuò)開，減小接縫處的氣隙，從而減小了勵(lì)磁電流，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)夾緊裝置簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠性高，多采用疊接式。缺點(diǎn)：工藝上費(fèi)時(shí)2、繞組繞組是變壓器的電路部分，用紙包或

4、紗包的絕緣扁線或圓線繞成。接入電能的一端稱為原繞組（或一次繞組）輸出電能的一端稱為付繞組（或二次繞組）一、二次繞組中電壓高的一端稱高電壓繞組，低的一端稱低電壓繞組高壓繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)；低壓繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。因?yàn)椴挥?jì)鐵心的損耗，根據(jù)能量的守恒原理（s原付繞組的視在功率）SIUIU??2211電壓高的一端電流小所以導(dǎo)線細(xì)從高低壓繞組的相對(duì)位置來(lái)看，變壓器繞組可以分為同心式和交疊式兩類同心式：高低壓繞組同心的套在鐵心柱上。為便于絕緣，一般

5、低壓繞組在里面高壓繞組在外面。交疊式：高低壓繞組互相交疊放置，為便于絕緣，上下兩組為抵壓三、變壓器的額定值額定值是正確使用變壓器的依據(jù)，在額定狀態(tài)下運(yùn)行，可保證變壓器長(zhǎng)期安全有效的工作。1、額定容量：指變壓器的視在功率。對(duì)三相變壓器指三相容量之和。單位NS311EU??KNNeeUU???212121由此可見要使一、二次測(cè)具有不同的電壓，只要一、二次測(cè)具有不同的匝數(shù)即可，這就是變壓器的原理。二主磁通和激磁電流通過(guò)鐵心并與一二繞組交鏈的磁

6、通用表示?由:得dtdNe???1dteNdtNe???????11111空載時(shí)則也是正弦波11eU??1etEe?sin211??wtwtNEtdtENmcoscos2sin211111??????????：主磁通的幅值112NEm???m?11111144.422NfNfNEmmm??????????滯后m?，同理可證明滯后1E0902Em?090產(chǎn)生主磁通所需的電流叫激磁電流，用表示，空載時(shí)i10全部用以產(chǎn)生主磁通即：mi10ii

7、m?三、主磁通和激磁阻抗eiNiu?????101101交流電路的電磁關(guān)系是電流激勵(lì)磁場(chǎng)，而感應(yīng)電勢(shì)是磁場(chǎng)的響應(yīng)。這種激勵(lì)與響應(yīng)之間的關(guān)系常用一種參數(shù)表征，這個(gè)參數(shù)即為感抗:主磁通得磁導(dǎo)mmmmNIFRF??????12??m?用相量表示為而mmNI???12???mfNNIE??1112?用相量表示為：（E1滯后900）mfNJE???112???m?將帶入上式mmNI???12???得：)=(211fNJE?????mNI?12??