變壓器測試與分析

1.7-2變壓器測試與分析主講：郭瑤任務(wù)7：變壓器使用與維護《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)學習目標知識目標：

1.掌握單相變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.理解變壓器的運行特性與簡單分析方法；技能目標：

1.能夠?qū)π⌒妥儔浩鬟M行測試、維護與故障檢修；

2.培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德、安全生產(chǎn)、規(guī)范操作、質(zhì)量及效益意識。

項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)變壓器的結(jié)構(gòu)主要與它的類型、容量大小和冷卻方式有關(guān)，變壓器的種類很多，常用的有：輸配電用的電力變壓器，電解用的整流變壓器，實驗用的調(diào)壓變壓器、儀用變壓器，電子技術(shù)中的輸入、輸出變壓器等。雖然變壓器種類很多，結(jié)構(gòu)上也各有特點，但它們的基本結(jié)構(gòu)和工作原理是類似的。知識鏈接單相變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理

項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)一、單相變壓器的結(jié)構(gòu)

1.鐵心鐵心是變壓器的主磁路，又是它的機械骨架。鐵心由鐵心柱和鐵軛兩部分組成，鐵心柱上套裝繞組，鐵軛的作用則是使整個磁路閉合。為了提高磁路的導磁性能和減少鐵心中的磁滯和渦流損耗，鐵心用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。硅鋼片分冷軋和熱軋兩種。冷軋硅鋼片又分為有取向和無取向兩類，通常變壓器鐵心采用有取向的冷軋硅鋼片，這種硅鋼片沿碾壓方向有較高的導磁性能和較小的損耗。按照鐵心構(gòu)造型式，變壓器可分為心式和殼式兩種。心式鐵心成“口”字形，線圈包著鐵心如圖（a），心式變壓器特點是線圈包圍鐵心，功率大的變壓器多采用心式結(jié)構(gòu)，以減小鐵心體積，節(jié)省材料。殼式鐵心成“日”字形，鐵心包著線圈如圖（b），殼式變壓器是鐵心包圍線圈，其特點是可省去專門的保護包裝外殼，小型變壓器采用殼式變壓器。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)2.繞組繞組是變壓器的電路部分，它一般用絕緣銅線或鋁線繞制而成。根據(jù)高、低壓繞組在鐵心柱上排列方式的不同，變壓器繞組可分為同心式和交疊式兩種。同心式的高、低壓繞組同心地套在鐵心柱上。為了便于絕緣，通常低壓繞組靠近鐵心，這是因為低壓線圈和鐵心間所需的絕緣比較簡單，高壓繞組放在外面，中間用絕緣紙筒隔開。這種繞組結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。絕緣是變壓器制造的主要問題，線圈的區(qū)間和層間都要絕緣良好。線圈和鐵心、以及不同線圈之間更要絕緣良好。為了提高變壓器的絕緣性能，在制造時還要進行去潮處理（烘烤、灌蠟、密封等）。變壓器的繞組有兩個或多個線圈組成。工作時和電源相聯(lián)的繞組稱為一次繞組（原邊繞組）；而與負載相連的繞組稱為二次繞組（副級繞組）。如圖為變壓器的圖形符號，1、2為一次繞組，3、4為二次繞組，u1、u2分別為輸入與輸出電壓。

項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)除了鐵心和繞組外，變壓器還有其他一些部件，例如電力變壓器的鐵心和繞組通常浸在油箱中，變壓器油有絕緣和散熱作用，為增強散熱作用，油箱外還裝有散熱油管；此外，油箱上還裝有為引出高低壓繞組而使用的高低壓絕緣套管，以及防爆管、油枕、調(diào)壓開關(guān)、溫度計等附屬部件。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)二、單相變壓器的工作原理

變壓器是按電磁感應(yīng)原理工作的。如圖所示,如果把變壓器的原線圈接在交流電源上，在原線圈中就有交流電流流過，交變電流在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，這個變化的磁通經(jīng)過閉合磁路同時穿過原線圈和副線圈。我們知道，交變的磁通將在線圈中產(chǎn)生感生電動勢，因此，在變壓器原線圈中產(chǎn)生自感電動勢的同時，在副線圈中也產(chǎn)生了互感電動勢。這時，如果在副線圈上接上負載，那么電能將通過負載轉(zhuǎn)換成其他形式的能。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)在一般情況下，變壓器的損耗和漏磁通都是很小的。因此，下面我們在變壓器鐵芯損耗、導線的銅損耗和漏磁通都不計的情況下（看作理想變壓器），討論變壓器的幾個作用。1．變換交流電壓當變壓器的原線圈接上交流電壓后，在原、副線圈中通有交變的磁通，若漏磁通略去不計，可以認為穿過原、副線圈的交變磁通相同，因而這兩個線圈的每匝所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等。設(shè)原線圈的匝數(shù)是N1，副線圈的匝數(shù)是N2，穿過它們的磁通是Ф，那么原、副線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別是原邊感應(yīng)電動勢副邊感應(yīng)電動勢項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)由此可得在原線圈中，感應(yīng)電動勢E1起著阻礙電流變化的作用，與加在原線圈兩端的電壓U1的作用相反。原線圈的電阻很小，如果略去不計，則有U1≈E1。副線圈相當于一個電源，感應(yīng)電動勢E2相當于電源的電動勢。副線圈的電阻也很小，略去不計，副線圈就相當于無內(nèi)阻的理想電壓源，因而副線圈兩端的電壓U2等于感應(yīng)電動勢E2，即U2≈E2。因而得到：式中K稱為變壓比?？梢姡儔浩髟?、副線圈的端電壓之比等于這兩個線圈的匝數(shù)比。如果N2>N1，則U2大于U1，變壓器使電壓升高，這種變壓器為升壓變壓器。如果N1>N2，則U1大于U2，變壓器使電壓降低，這種變壓器為降壓變壓器。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)2.變換交流電流由上面的分析可知，變壓器能從電網(wǎng)中獲取能量，并通過電磁感應(yīng)進行能量轉(zhuǎn)換后，再把電能輸送給負載。根據(jù)能量守恒定律，在不計變壓器內(nèi)部損耗的情況下，變壓器輸出的功率和它從電網(wǎng)中獲取的功率相等，即P1＝P2。根據(jù)交流電功率的計算公式得到可見，變壓器工作時原、副線圈中的電流與線圈的匝數(shù)成反比。變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細的導線繞制；低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)當用較粗的導線繞制。

項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)3.變換交流阻抗在電子線路中，常用變壓器來變換交流阻抗。我們知道，無論收音機還是其他電子裝置，總希望負載獲得最大功率，而負載獲得最大功率的條件是負載阻抗等于信號源的內(nèi)阻，此時稱為阻抗匹配。但在實際工作中，負載的阻抗與信號源的內(nèi)阻往往是不相等的，所以把負載直接接到信號源上不能獲得最大功率。為此，就需要利用變壓器來進行阻抗變換，使負載獲得最大功率。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)4.變壓器的外特性變壓器輸出電壓u2隨負載電流i2變化的關(guān)系稱為它的外特性，可用圖所示曲線描述。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)大容量變壓器的效率較高可達98％～99％。小型電源變壓器的效率約為70％～80％。變壓器在運行中需注意，并非運行在額定負載時效率最高。實踐證明，變壓器所帶負載為滿載的70%左右時效率最高。因此，應(yīng)根據(jù)負載情況采用最好的運行方式。譬如控制變壓器運行臺數(shù)，投入適當容量的變壓器等，以使變壓器能夠處在高效率情況下運行。項目一直流電路的安裝、測試與分析一、學習目標知識目標：

1．了解電路的基本組成及各部分的作用，建立簡單電路模型；

2．理解電路的基本物理量意義，掌握其計算方法；

3．了解電阻、電容、電感等電路元器件的外觀、分類、特性；

4．掌握歐姆定律、基爾霍夫定律等電路基本定律；

5．熟練掌握簡單電阻電路的計算。

技能目標：

1．會正確使用萬用表，能對電路元件進行分類和簡單測量；

2．會分析復(fù)雜直流電路，具有一定的實驗操作技能；

3．會進行電流表、電壓表量程擴大改裝并進行校驗；

4．會查閱有關(guān)技術(shù)資料和工具書。二、工作任務(wù)單《冶金電氣技術(shù)應(yīng)用》項目一電工技術(shù)為了使變壓器能正常運行，制造廠在變壓器外