【2017年整理】第2章 变压器.ppt

第二章 变压器 ;图2-1 单相变压器的原理图;第二章 变压器;第一节 变压器的用途及分类 ;（3）在交流船舶上，各种不同的用电设备需要大小不同 等级的电压，因而需要有不同型式的变压器。 （4）在船舶电力系统和控制系统中，变压器主要应用于 主照明、应急照明、厨房照明、控制用电源以及各 种仪用互感器中；在采用电力推进船舶中，变压器 还用于升压和降压。 ;二、变压器的分类 变压器的种类很多，可以从不同的角度来予以分类 （1）根据变压器的用途来划分 （2）根据变压器本身的结构来划分 （3）按相数来划分 （4）根据变压器的冷却条件来划分 ;第二节 变压器的基本结构和铭牌 ;铁柱;二、变压器的铭牌数据 1.额定视在功率 2.额定线电压 3.额定线电流 4.频率f 5.相数 m 6.接线图与联接组 7.漏阻抗 Z 或短路电压 8.运行方式（长期的或短期的） 9.冷却方式 10.变压器的总重量;变压器的额定电压与额定电流是这样规定的：原绕组 额定电压是指电网（电源）加到原边的额定电压；而 副绕组的额定电压是指在原边加上额定电压后，变压 器处于空载状态，即副边开路电压。 已知变压器的额定容量 和原、副边绕组的额定电 压 ，就可以求出原、副绕组的额定电流 来。当变压器副边电流达到额定值时，这时的负载叫 做变压器的额定负载。;第三节 变压器的工作原理及运行特性 ; 图（2-7）表示一台单相变压器（或三相变压器中的一个相）。为了正确地表示电压、电流、磁通等量之间的相位关系，必须规定它们的正的或负的方向。通常按电工惯例来规定正方向，并符合下列内容： ;1. 在同一支路内，电压与电流的正方向一致 2. 磁通量正方向与电流正方向之间符合右手螺旋关系 3. 由交变磁通产生的感应电动势正方向与产生该磁通的电流正方向一致，并有 的关系（电磁感应定律）。 ; 需要说明的是，正方向并不是它们的实际方向，只是说明方向的相对关系，起到指路牌的作用。 上面的规定只限于各量之间方向的问题，下面我们将进一步讨论它们之间的数量上关系。;1．电压关系 在理想变压器中，端电压的比就等于电势的比 一般习惯，取变比为高压匝数与低压匝数之比，因 此总大于1。 ;3．功率关系 从式电压和电流的关系可以看出： 也就是说理想变压器内部没有损耗，输入功率等于输出功率，效率是100%。 ;4．阻抗折合关系 变压器还具有阻抗变换作用，如图（2-9），副边接负载阻抗，根据欧姆定律，则 由于副边接阻抗ZL,原边就有一电流I1输入。因此，由变压器的原边看上去，副边阻抗的影响相当于一等值阻抗 Z ‘L，它的数值是 称为副边的阻抗折合到原边的数值，由此可见，当负载直接接电源时，阻抗为ZL，当通过变压器接电源时，相当于阻抗增加到ZL的k2倍。; 在电子技术中，经常利用变压器的这一阻抗变换作用来实现“阻抗匹配”。对理想变压器的讨论突出了变压器的主要作用，就是变电压，变电流，和阻抗折合的关系，这些都和变比k有密切关系。由于忽略了内部损耗和漏阻抗，理想变压器的效率等于100%，带负载时副边端电压不变。要研究实际变压器的性能，就要涉及到内部损耗和漏阻抗，就必须考虑其他因素。 ;;二、实际变压器的空载运行 1.考虑铁心中μ的影响 图2-10 2.考虑铁损耗的影响 图2-11 3.考虑绕组漏阻抗的影响 图2-12 4.空载时的向量图 图2-13 5.变压器在空载时的等值电路 图2-14 ;图2-10 激磁电流的波形 ;;;; （a） （b） 图2-14 空载时的等效电路;三、变压器的负载运行 1.负载时电压和电流 （1）原边电流和原边电势 磁势 ： 电势 ： 电流： ;（2）副边电势平衡关系 ;2.变压器的等值电路 原副边磁势平衡关系为