電機(jī)拖動課件第四章4-7xsb

1、2022/9/21i0i0i0t2022/9/22i0tt132022/9/23et13te1e3e1與e3疊加2022/9/24以聯(lián)結(jié)組Y，y0為基準(zhǔn)V1U1112Wu1v1w1126932022/9/25 單相變壓器，當(dāng)磁路飽和時(shí)，u1為正弦波，和e1也是正弦波，而i0為尖頂波,在其所含的奇次諧波中，三次諧波i03幅值最大，且相位相同。三、三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響2022/9/26為得到正弦波電動勢，必須有正弦波磁通。磁路不飽和時(shí)，正弦的由正弦i0產(chǎn)生；磁路飽和時(shí)，正弦的必須由尖頂?shù)膇0產(chǎn)生，如果i0仍為正弦，則產(chǎn)生的是平頂波。無三次諧波i03，i0為正弦波產(chǎn)生平

2、頂?shù)拇磐ù磐ǖ牟ㄐ危?有三次諧波i03，i0為尖頂波產(chǎn)生正弦磁通2022/9/27勵(lì)磁電流的波形： i0中是否有i03，與電路中是否允許i03通過有關(guān)。繞組YN或D聯(lián)結(jié)時(shí)，i03可以在繞組中流過。這時(shí)i0為尖頂波，和e1為正弦波。W1V1U1i03i032022/9/28當(dāng)一次側(cè)Y型接線且沒有中性線時(shí)（三相三線），繞組聯(lián)結(jié)方式和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的影響從下述幾個(gè)方面分析：Y,y聯(lián)結(jié)：繞組Y聯(lián)結(jié)時(shí)無i03通路，i0為正弦波，產(chǎn)生平頂波磁通；W1V1U12022/9/29主磁通波形：當(dāng)磁通為平頂波時(shí)，若忽略其它高次諧波，可將分解為基波和三次諧波。中是否有三次諧波磁通3 ，與磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)。三相組式

3、變壓器，有3的通道，所以為平頂波；三相心式變壓器，3不能在鐵心中流過，只能借助油和油箱壁等形成回路（見教材圖4-32） ，漏磁路磁阻很大3很小，所以基本為正弦波。2022/9/210Y，y聯(lián)結(jié)的三相變壓器 （1）對三相組式變壓器，3可以在鐵心中存在，所以為平頂波（見教材圖4-30），磁通、電勢相位互差900，所以感應(yīng)電動勢e 為尖頂波（見教材圖4-31），其中的三次諧波幅值可達(dá)基波幅值的45%60%，使相電動勢的最大值升高很多，可能擊穿繞組絕緣，因此，三相組式變壓器不采用Y，y聯(lián)結(jié)。2022/9/211（2）對三相心式變壓器，3不能在鐵心中流過，只能借助油和油箱壁等形成回路，磁路磁阻很大3很小

4、，基本為正弦波，感應(yīng)電動勢 e 也基本為正弦波 。但3通過油箱壁時(shí)將產(chǎn)生渦流損耗，造成局部過熱，降低變壓器的效率，因此，容量大于1800kVA時(shí)，不宜采用心式Y(jié)，y聯(lián)結(jié)方式。Y，y聯(lián)結(jié)的三相變壓器2022/9/212I23233E23一次繞組Y連接， i03=0， i0為正弦波，應(yīng)為平頂波， 3分量在二次繞組中感應(yīng)的電動勢e23落后390度，并在繞組內(nèi)產(chǎn)生i23。 由于繞組中電阻遠(yuǎn)小于電抗，所以i23落后e23將近90度。由i23建立的磁通23滯后一個(gè)磁滯角，與3相差近180度可以大大削弱3的作用。因此合成磁通和電動勢均接近正弦波。（二）Y，d聯(lián)結(jié)的三相變壓器2022/9/213 二次側(cè)yn聯(lián)

5、結(jié)時(shí)， i03通過負(fù)載構(gòu)成回路，大小和相位取決于負(fù)載阻抗， i23產(chǎn)生的磁通23的大小和相位受到限制，對3的削弱作用大大降低，因此合成磁通和電動勢得不到很好的改善。與Y,y聯(lián)結(jié)一樣，不適于在三相變壓器組中采用。Y，yn聯(lián)結(jié)的三相變壓器2022/9/214（3）變壓器一次側(cè)有3次諧波電流通路時(shí)（YN或D）電動勢波為正弦。（4）變壓器有一側(cè)是D聯(lián)結(jié)時(shí)，電動勢波為正弦。（1）正弦的磁通產(chǎn)生正弦感應(yīng)電勢；正弦的必須由尖頂波勵(lì)磁電流產(chǎn)生，如果勵(lì)磁電流為正弦，則產(chǎn)生的是平頂波。（2）平頂?shù)拇磐óa(chǎn)生尖頂?shù)母袘?yīng)電勢，相電動勢的尖峰值升高很多，可能擊穿繞組絕緣。三、三相變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式和磁路系統(tǒng)對電動勢波形的

6、影響2022/9/2151 自耦變壓器一、定義： 自耦變壓器：把普通雙繞組變壓器的高壓繞組和低壓繞組繞在同一鐵心柱上，U2.u2連接后u1.u1電位相同，2點(diǎn)接在一起不改變變壓器內(nèi)部的電磁關(guān)系，構(gòu)成一臺自耦變壓器，如圖所示。正方向規(guī)定與雙繞組變壓器相同。 第七節(jié) 特殊變壓器2022/9/216 二、電流關(guān)系和電壓關(guān)系： 如圖b所示，在分析時(shí)可忽略自耦變壓器的漏磁通和繞組電阻，可以得到以下等式：kA： 自耦變壓器的變比。負(fù)載時(shí)磁動勢平衡關(guān)系為：2022/9/217 若忽略勵(lì)磁電流，則有： 電流關(guān)系為： 帶入上式，可得：2022/9/2182022/9/219 由簡化相量圖可知電流標(biāo)量關(guān)系 自耦變

7、壓器的額定容量也稱繞組容量，由電磁容量和傳導(dǎo)容量組成： SN= U2NI2N U2NI12U2NI1NU2NI12 是通過電磁感應(yīng)作用傳到二次側(cè)的電磁容量U2NI1N 是直接由電路傳到二次側(cè)的傳導(dǎo)容量 三、容量關(guān)系2022/9/220四、主要優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：由于自耦變壓器的繞組容量小于額定容量，當(dāng)額定容量相同時(shí)，自耦變壓器與雙繞組變壓器相比，其單位容量所消耗的材料少、變壓器的體積小、造價(jià)低，而且銅耗和鐵耗也小，因而效率高。這就是自耦變壓器的主要優(yōu)點(diǎn)。 缺點(diǎn)：由于自耦變壓器原、副繞組之間有直接電的聯(lián)系，為了防止因高壓邊單相接地故障而引起低壓邊的過電壓，用在電力系統(tǒng)中的三相自耦變壓器中性點(diǎn)必須可靠

8、接地。同樣，由于原、副繞組之間有直接電的聯(lián)系，當(dāng)高壓邊遭受過電壓時(shí)，會引起低壓邊嚴(yán)重過電壓，為避免這種危險(xiǎn)，需要在原、副邊都裝設(shè)避雷器。2022/9/221電壓互感器和電流互感器 電壓互感器和電流互感器又稱儀用互感器，是電力系統(tǒng)中使用的測量設(shè)備，其工作原理與變壓器基本相同。使用互感器的目的是：1與小量程的標(biāo)準(zhǔn)化電壓表和電流表配合測量高電壓、大電流；2使測量回路與被測回路隔離，以保障工作人員和測試設(shè)備的安全；3為各類繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)提供控制信號。2022/9/222一、電壓互感器：當(dāng)忽略漏抗時(shí)： 被測電壓U1=Ku U22022/9/223 但實(shí)際上很明顯，電壓互感器存在著誤差，這個(gè)誤差包括變

9、比誤差和相位誤差。在使用電壓互感器時(shí)應(yīng)注意： 1副方不允許短路，否則會產(chǎn)生很大的短路電流，燒壞互感器的繞組；2副方應(yīng)可靠接地；3副方接入的阻抗不得小于規(guī)定值，以減小誤差。二、電流互感器：如圖所示：2022/9/224如果將勵(lì)磁電流忽略，根據(jù)磁動勢平衡關(guān)系：式中，k i 為電流互感器的變流比，顯然，當(dāng)測量出I2后，被測電流I1=Ki I 2在實(shí)際中，由于勵(lì)磁電流和漏阻抗的影響，電流互感器也存在著誤差。2022/9/225 電流互感器在使用時(shí)應(yīng)注意：1在運(yùn)行過程中絕對不允許副方開路。這是因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯脑诫娏魇怯杀粶y試的電路決定的，在正常運(yùn)行時(shí)，電流互感器的副方相當(dāng)于短路，副方電流有強(qiáng)烈的去磁作用，即副方的磁動勢近似與原方的磁動勢大小相等、方向相反，因而產(chǎn)生鐵心中的磁通所需的合成磁動勢和相應(yīng)的勵(lì)磁電流很小。2022/9/226 若副方開路，則原方電流全部成為勵(lì)磁電流，使鐵心中的磁通增大，鐵心過分飽和，鐵耗急劇增大，引起互感器發(fā)熱。同時(shí)因副繞組匝數(shù)很