第6章磁路与变压器讲解.ppt

六、其他变压器 1. 三相变压器 油浸式三相变压器外形结构 三相变压器原理图 A X a x Z Y b y C B c z 下面是三相变压器绕组的三种连接方式 (a) ／Y0连接 (b) Y／Y0连接 (c) Y／ 连接 2. 自耦变压器 三相自耦变压器外形图 （自耦）调压器外形图 （一种可调式自耦变压器） 自耦变压器原理图 自耦变压器一次、二次绕组间不仅有磁的耦合， 而且有电的联系。 一次、二次绕组的电压和电流关系： --- 称为抽头比 通常有73%、64%、55%、或80%、60%等规格 调压器 实验室常用的调压器 可在0~250V之间可调 (1). 电流互感器 电流互感器实物图 电流互感器原理图 在使用电流互感器时，二次绕组不允许开路，这与普通变压器不同。 注意 3.仪用变压器 磁化曲线：就是磁感应强度B与磁场强度H的关系曲线，通常 由实验方法获得。 几种常见磁性物质的磁化曲线 a 铸铁 b 铸钢 c 硅钢片 O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 H/(A/m) B/T 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 b a c 下面给出三种常用铁磁材料的B-H曲线 3. 磁滞性 剩磁 矫顽力 磁滞现象：当铁芯线圈中通入交流电时，随着与电流成正比的磁场强度H的交变，磁感应强度B将沿着图示闭合曲线变化。 磁性物质不同，其磁滞回线和磁化曲线也不同。 注：图中箭头表示反复磁化的过程 磁滞回线 二、铁磁材料的分类 铁磁材料 软磁材料 硬磁材料 矩磁材料 特点 易磁化易退磁 较小矫顽力 磁滞回线窄 电机、变压器、继电器、电表的铁芯 磁滞回线较宽 较大矫顽力 剩磁很大 永久磁铁 较小矫顽力 较大剩磁 磁滞回线矩形 稳定性好 记忆元件、开关元件、 逻辑元件 铸铁、硅钢、铁氧体、坡莫合金等 碳钢、钴钢、稀土钴等 镁锰铁氧体等 6.3 铁 芯 线 圈 一、直流铁芯线圈 直流铁芯线圈的特点: （R 为线圈的电阻） 衔铁吸合前、后的两个稳定运行状态(不考虑衔铁吸合过程)，励磁电流不会发生变化，即磁路的改变对直流铁芯线圈的励磁电流没有影响。 注意 二、交流铁芯线圈 1、电磁关系 （主磁通） 线圈 铁芯 i （漏磁通） 2、伏安关系 根据基尔霍夫电压定律，得铁芯线圈电路的电压方程为： 线圈内阻R很小 很小 则由电磁关系有： 设： 这是一个重要常用公式，它表明当线圈匝数N及电源频率f一定时，主磁通的大小正比于外加电压的有效值U。 根据上式 有： 注意 3、功率损耗 总损耗 铜耗 （铁耗） 磁滞损耗 涡流损耗 （1）铜耗 励磁线圈的铜线电阻 上的功率损耗 （2）铁耗 交变的磁通在铁芯中产生的功率损耗称为铁耗，包括磁滞损耗和涡流损耗。 ① 磁滞损耗 磁滞损耗是由磁滞现象引起。 （S为磁滞回线包围的面积） 为减小磁滞损耗对铁芯发热的影响，常选用磁滞回线狭小的软磁性材料硅钢制造变压器和交流电机中的铁芯。 ② 涡流损耗 涡流损耗会引起铁芯发热，为减小涡流损耗，常用的方法有两种： b.铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠成，如图所示。 a.采用电阻率高的铁芯，例如在钢中掺入半导体硅，即硅钢 6.4 变 压 器 变压器是利用电磁感应作用传递交流电能和交流信号，广泛应用于电力系统和电子电路中，具有三大功能： 变换电压功能 变换电流功能 变换阻抗功能 一、变压器的构造及分类 变压器的符号 变压器的构造 一次 绕组 二次 绕组 铁芯 N1 N2 电源侧 负载侧 1.变压器的构造 原绕组 副绕组 变压器分类 按用途 按相数 单相变压器 三相变压器 按制造方式 壳式变压器 心式变压器 电力变压器 (输配电用) 仪用变压器 整流变压器 2.变压器的分类 三相变压器 单相变压器 三相自耦变压器 环形变压器 三相干式变压器 油浸式变压器 自耦变压器 三相自耦变压器外形图 （自耦）调压器外形图 （一种可调式自耦变压器） 二、变压器的工作原理 （1）变压器的空载运行 根据KVL有： 原边： 副边： 很小 很小 设铁芯内的主磁通为： ，则 根据上面的KVL方程， 一次侧电压与二次侧电压之比为 变比 K 1 降压 K 1 升压 （2）变压器的有载运行 根据KVL有： 原边： 副边： 很小 忽略 其中： 漏感电动势 漏感抗 同样，设铁芯内的主磁通为： ，则 根据上面的KVL方程， 一次侧电压