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1、变压器工作原理,变压器,主要授课内容,第3章 变压器,3.1 单相变压器,3.2 三相变压器,3.3 自耦变压器,3.1 单相变压器,实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。,变压器的基本结构和工作原理,由硅钢片叠压制成的变压器铁心磁路。,变压器一次侧绕组（原边）,变压器二次侧绕组（副边）,变压器图形符号,变压器是一种能变换电压、变换电流、变换阻抗的“静止”电气设备。变压器在传递电能的过程中频率不变。,1.变压器的基本结构,2变压器的工作原理,（1）变压器的空载运行与变换电压作用,变压器的一次侧接电源，二次
2、侧开路，这种运行状态称为空载。,变压器空载时原边电流 i10很小，在铁心磁路中产生按正弦规律变化的磁通，当穿过两线圈时，分别感应电压：,变压器原、副边电压与感应电压的关系为：,变压器原、副边电压与感应电压的关系为：,其中k 称为变压器的变比。显然：变压器通过改变原、副边的匝数即可变换电压。,（2）变压器的负载运行与变换电流作用,变压器的一次侧接电源，二次侧与负载接通，这种运行状态称为负载运行。,变压器负载运行时由于副边电流存在的去磁作用，因此原边电流由 i10增大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等于二次侧负载所需要的磁动势。即：,变压器在能量传递的过程中损耗甚小，因此：,因此：,其中1/k 称
3、为变压器的变流比。显然：变压器在改变电压的同时也改变了电流，即变压器还可以变换电流。,已知某收音机输出变压器的原边匝数为600,副边匝数为30,原边原接有16的扬声器，现要改接成4 扬声器，求N2应改为多少？,（3）变压器的变换阻抗作用,变压器的副边所接负载为|ZL|，原边输入阻抗为Z1时，有：,把变压比和变流比公式代入可得：,变压器的阻抗变换作用常用于电子电路中。,例如：,2变压器的外特性,变压器的外特性就是描述输出电压u2随负载电流 i2变化的关系，即：u2f（i2）两者之间的对应关系可用左图所示曲线进行描述。,cos(-2)=0.8超前,cos2=1,cos2=0.8滞后,2电压调整率,
4、电压调整率反映了变压器运行时输出电压的稳定性，是变压器的主要性能指标之一。,4变压器的损耗和效率,（1）损耗,铁损耗包括磁滞损耗和涡流损耗。,3.2 三相变压器,讯号式温度计,吸湿计,储油柜,安全气道,油表,气体继电器,高压套管,低压套管,分接开关,油箱,铁芯,绕组,放油阀门,变压器主要由铁芯和绕组两大部分构成。铁芯是它的磁路部分，绕组是它的电路部分。,三相变压器的型号,S7-500/10,变压器同极性端判别,变压器的额定值,额定容量：三相变压器的总容量：SN=3I2NU2N,额定电压：原、副边额定值均指线电压数值。,额定电流：I1N、I2N均指原、副边线电流值。,AX是变压器的原边绕组,ax
5、是变压器的副边绕组,Aa是变压器一对同名端,由同一电流感应的电动势，极性始终保持一致的端子为同名端。,电流同时由同名端流入（或流出）时，它们所产生的磁场相互增强，反之相互削弱。,判别方法：,用实验的方法测试同极性端,S闭合时：毫伏表指示正值，则1和3是同极性端，若指针反偏，则1和4是同极性端。S打开时指针偏转情况相反。,先将两线圈的一对端子相联，构成串联连接。U13=U12U34时，1和3是同极性端；U13=U12U34时，1和4是同极性端。,特点：副绕组是原绕组的一部分，原、副压绕组不但有磁的联系，也有电的联系。,3.3 自耦变压器,1自耦变压器,自耦变压器的工作原理和普通双绕组变压器一样，因此变比相同,自耦变压器也称为自耦调压器，它的最大特点就是可以通过转动手柄来获得原、副边所需要的各种电压。,自耦变压器的电路图符号,
