變壓器的分類、基本結(jié)構(gòu)及工作原理課件

第8章變壓器變壓器功能：變電壓：電力系統(tǒng)變阻抗：電子電路中的阻抗匹配（如喇叭的輸出變壓器）

變電流：電流互感器

第8章變壓器變壓器功能：變電壓：電力系統(tǒng)變阻18.1.1變壓器的分類按用途可分為：電力變壓器（又可分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等）、儀用變壓器（電流、電壓互感器等）、試驗(yàn)用變壓器、整流變壓器等。按繞組數(shù)目可分為：雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器（一般用于特種用途）及自耦變壓器。按相數(shù)可分為單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。按冷卻方式的不同，可分為干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、油浸水冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷變壓器等。按線圈導(dǎo)線使用材質(zhì)的不同，分為鋁線變壓器、銅線變壓器。按調(diào)壓方式可分為無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。8.1變壓器的分類、基本結(jié)構(gòu)及工作原理8.1.1變壓器的分類按用途可分為：電力變壓器（又可分為升28.1.2變壓器的基本結(jié)構(gòu)圖8-1變壓器的構(gòu)造a）心式b）殼式8.1.2變壓器的基本結(jié)構(gòu)圖8-1變壓器的構(gòu)造38.1.3變壓器的工作原理最簡(jiǎn)單的變壓器是由一個(gè)閉合的鐵心和繞在鐵心上的兩個(gè)匝數(shù)不等的繞組組成，如圖所示。雖然一次、二次繞組在電路上是相互分開(kāi)的，但二者卻處在同一磁路上。本節(jié)通過(guò)對(duì)變壓器的空載運(yùn)行和有載運(yùn)行來(lái)分析變壓器的變換電壓、變換電流和變換阻抗的原理。1．變壓器的空載運(yùn)行和電壓變換圖8-2變壓器的原理圖8.1.3變壓器的工作原理最簡(jiǎn)單的變壓器是由一個(gè)閉合的鐵心和42．變壓器的負(fù)載運(yùn)行和電流變換3．阻抗變換

例1已知某收音機(jī)輸出變壓器的一次側(cè)匝數(shù)為600，二次側(cè)匝數(shù)為30，一次側(cè)原接有16Ω的揚(yáng)聲器，現(xiàn)要改接成4Ω揚(yáng)聲器，求N2應(yīng)改為多少？2．變壓器的負(fù)載運(yùn)行和電流變換3．阻抗變換例1已知某5解解68.2變壓器的運(yùn)行特性圖8-3變壓器的外特性曲線1．電壓變化率8.2變壓器的運(yùn)行特性圖8-3變壓器的外特性曲線1．電壓7例2一單相變壓器，額定容量為50KVA，額定電壓為1000/230V，當(dāng)該變壓器向R＝0.83Ω、XL=0.618Ω的負(fù)載供電時(shí)，正好滿載，試求變壓器一、二次繞組的額定電流和電壓變化率。解例2一單相變壓器，額定容量為50KVA，額定電壓為100082.變壓器的損耗與效率變壓器的效率一般都較高，大多數(shù)在95％以上，大型變壓器效率可達(dá)99％以上。在一般電力變壓器中，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載的50％一75％時(shí)，效率達(dá)到最大值。2.3變壓器的應(yīng)用1．自耦變壓器自耦變壓器原理圖調(diào)壓器的外形和電路2.變壓器的損耗與效率變壓器的效率一般都較高，大多數(shù)在9592．電流互感器為了安全起見(jiàn)，電流互感器的鐵心及二次繞組的一端應(yīng)該接地。電流互感器的原理圖測(cè)流鉗的原理圖2．電流互感器為了安全起見(jiàn)，電流互感器的鐵心及二次繞組的一端103．電壓互感器電壓互感器的原理圖4．電焊變壓器電焊變壓器從結(jié)構(gòu)上講是一臺(tái)特殊的降壓變壓器，是交流電焊機(jī)的主要組成部分。3．電壓互感器電壓互感器的原理圖4．電焊變壓器電焊變壓器從11電焊變壓器的外特性電焊變壓器的原理示意圖電焊變壓器的外特性電焊變壓器的原理示意圖125．三相變壓器三相變壓器結(jié)構(gòu)原理圖注意：三相變壓器的電壓比是指初級(jí)額定相電壓與次級(jí)額定相電壓之比值，而不是額定線電壓的比值?？梢詫⑷_(tái)單相變壓器按三相電路聯(lián)接，其作用與三相變壓器相同。三相變壓器中的每一相，工作情況相當(dāng)于一個(gè)單相變壓器。因此，單相變壓器的工作原理、基本方程式和運(yùn)行特性都完全適用于三相變壓器。5．三相變壓器三相變壓器結(jié)構(gòu)原理圖注意：三相變壓器的電壓比是138.5變壓器使用中的問(wèn)題8.5.1變壓器的額定值

額定電壓

變壓器副邊開(kāi)路（空載）時(shí)，原、副邊繞組允許的電壓值。

額定電流

變壓器滿載運(yùn)行時(shí)，原、副邊繞組允許的電流值。

額定容量

傳送功率的最大能力。（理想）8.5變壓器使用中的問(wèn)題8.5.1變壓器的額定值額定14容量SN輸出功率P2

原邊輸入功率P1

輸出功率P2注意：變壓器幾個(gè)功率的關(guān)系效率變壓器功率因數(shù)容量：原邊輸入功率：輸出功率：

容量SN輸出功率P2158.5.2變壓器繞組的極性當(dāng)電流流入兩個(gè)線圈(或流出）時(shí)，若產(chǎn)生的磁通方向相同，則兩個(gè)流入端稱為同極性端（同名端）?；蛘哒f(shuō)，當(dāng)鐵芯中磁通變化（增大或減?。r(shí)，在兩線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的兩端為同極性端。同極性端(同名端)AXax**AXax**8.5.2變壓器繞組的極性當(dāng)電流流入兩個(gè)線16電器使用時(shí)兩種電壓（220V/110V）的切換：220V：聯(lián)結(jié)2－3110V：聯(lián)結(jié)1－3，2－4線圈的接法1324**電器使用時(shí)兩種電壓（220V/110V）的切換：220V：117220V：聯(lián)結(jié)2－3勵(lì)磁兩種接法下線圈工作情況的分析**1324220V：聯(lián)結(jié)2－3勵(lì)磁兩種接法下線圈工作情況的分析**18110V：聯(lián)結(jié)1－3，2－41,32,4220V：聯(lián)結(jié)2－31324**說(shuō)明：兩種接法下不變，所以鐵芯磁路的設(shè)計(jì)相同勵(lì)磁'110V：聯(lián)結(jié)1－3，2－41,32,4220V：聯(lián)結(jié)19問(wèn)題1：在110V

情況下，如果只用一個(gè)繞組（N），行不行？答：不行（兩繞組必須并繞）原邊有兩個(gè)相同繞組的電源變壓器（220/110），使用中應(yīng)注意的問(wèn)題：**13241,32,4N若兩種接法鐵芯中的磁通相等，則：?jiǎn)栴}1：在110V情況下，如果只用一個(gè)繞組（N），行不行？20問(wèn)題2：如果兩繞組的極性端接錯(cuò)，結(jié)果如何？結(jié)論：在極性不明確時(shí)，一定要先測(cè)定極性再通電。答：有可能燒毀變壓器兩個(gè)線圈中的磁通抵消燒毀感應(yīng)電勢(shì)電流

很大原因：**1324

’問(wèn)題2：如果兩繞組的極性端接錯(cuò)，結(jié)果如何？結(jié)論：在極性不明確21方法一：交流法AXax若說(shuō)明A與a

或X

與

x為同極性端。把兩個(gè)線圈的任意兩端(X-x)連接,然后在AX

上加一小電壓u。測(cè)量：若說(shuō)明A與x或X與a是同極性端；結(jié)論：方法一：交流法AXax若22方法二：直流法mA表+_AXaxK+-**AXax+_K設(shè)K閉合時(shí)

增加。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，阻止

的增加。如果當(dāng)

K閉合時(shí)，mA表正偏，則A－a為同極性端;如果當(dāng)K閉合時(shí)，mA表反偏，則A－x為同極性端結(jié)論：方法二：直流法mA表+_AXaxK+-**AXax+_K設(shè)K23本章小結(jié)1．變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)鐵心中的交變主磁通，將電能從一次側(cè)傳送到二次側(cè)及負(fù)載上。2．變壓器具有變電壓、變電流、變阻抗的作用，其關(guān)系式為

此外，它還能對(duì)一、二次電路起隔離作用（自耦變壓器除外）。3．為了正確使用變壓器，還必須了解變壓器的工作特性、額定值和繞組的同極性端。本章小結(jié)1．變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)鐵心中的交變主磁通244．各種變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理都相同，但是由于不同的使用要求，使用不同用途的變壓器，一定要注意各自不同的特點(diǎn)。例如，儀用互感器是測(cè)量用的變壓器，