《电机与拖动》第3章 变压器.ppt

模块2 变压器的应用 第3章 变压器 本章要点 变压器的基本结构、分类和运行原理。 变压器的参数测定、运行特性及变压器分析计算方法。 三相变压器磁路、联结组别以及并联运行分析。 自耦变压器、仪用互感器、电焊变压器工作原理及结构特点。 本章主要内容 3.1 变压器概述 3.2 变压器的结构和工作原理 3.3 单相变压器的运行分析 3.4 变压器参数的测定 3.5 变压器的运行特性 3.6 三相变压器 3.7 其他用途的变压器 3.1 变压器概述 3.1 变压器概述 3.2 变压器的结构和工作原理 1．变压器的基本结构 3.2 变压器的结构和工作原理 3.2 变压器的结构和工作原理 3.2 变压器的结构和工作原理 2．变压器的分类 3.2 变压器的结构和工作原理 3.3 单相变压器的运行分析 一、单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 （2）漏磁通感应的电动势 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 3.3 单相变压器的运行分析 （2）电动势平衡方程式 3.4 变压器参数的测定 3.4 变压器参数的测定 3.5 变压器的运行特性 3.5 变压器的运行特性 3.5 变压器的运行特性 3.5 变压器的运行特性 3.6 三相变压器 3.6 三相变压器 3.6 三相变压器 1．三相绕组的联结法 3.6 三相变压器 3.6 三相变压器 （1）变压器的同极性端 3.6 三相变压器 （2）单相变压器的联接组 3.6 三相变压器 3．三相变压器的联结组别 3.6 三相变压器 3.6 三相变压器 （2）Yd11联结组 3.6 三相变压器 （3）Dy1联结 3.6 三相变压器 （4）Dd0联结 3.6 三相变压器 （5）Yd1联结组 3.6 三相变压器 3.6 三相变压器 三、变压器并联运行 3.7 其他用途的变压器 一、自耦变压器 3.7 其他用途的变压器 1．电流互感器 3.7 其他用途的变压器 2．电压互感器 3.7 其他用途的变压器 原边和副边共用一个绕组的变压器称为自耦变压器。如果将双绕组变压器的一、二次绕组串联起来作为新的一次侧，而二次绕组仍作二次侧与负载阻抗ZL相连接，便得到一台降压自耦变压器，如图3-38所示。 图3-38 降压自耦变压器的结构图与接线图 a）自耦变压器的结构图 b）自耦变压器的接线图 图3-39 电流互感器的原理图 二、仪用互感器 电流互感器的原理图如图3-39所示。 使用电流互感器时，须注意以下两点： （1）二次侧绝对不许开路。因为副边开路时，电流互感器处于空载运行状态，此时一次侧被测线路电流全部为励磁电流，使铁芯中磁通密度明显增大。 （2）为了使用安全，电流互感器的二次绕组必须可靠接地。 电压互感器实质上就是一降压变压器，一次绕组匝数多，二次绕组匝数少。一次侧直接并联在被测的高压电路上，二次侧接电压表或功率表的电压线圈。图3-40是电压互感器的原理图。 图3-40 电压互感器原理图 使用电压互感器时，须注意以下两点： （1）使用时电压互感器的二次侧不允许短路。电压互感器正常运行时是接近空载，如二次侧短路，则会产生很大的短路电流，绕组将因过热而烧毁。 （2）为安全起见，电压互感器的二次绕组连同铁芯一起，必须可靠接地。 其对应的相量表达式为 由此可见，一、二次感应电动势的大小与电源频率、绕组匝数及主磁通最大值成正比，且在相位上滞后主磁通90°。 3．空载时的电动势方程式 （1）电动势平衡方程式 一次侧和二次侧电动势的平衡方程 变压器空载运行时，由于 和Z1均很小，故漏阻抗压降常忽略不计，上式可变成 （2）变比 变压器变比k定义为一、二次绕组电动势之比 变比k是变压器的一个重要参数，对于单相变压器，变比为两侧绕组匝数比或空载时两侧电压之比。对三相变压器，变比指一、二次侧相电动势之比，也就是一、二次侧额定相电压之比。 在变压器运行时，将变压器中的电和磁之间的关系用一个纯电路来等效表示，称为等效电路，如图3-18所示。 4．空载时的等效电路和相量图 （1）空载时的等效电路 图3-18 变压器空载等效电路 为了直观地表示变压器空载运行时各电磁量的大小和相位关系，在同一张图上将各电磁量用相量的形式表示出来，称之为变压器的相量图，如图3-19所示。