電工電子技術(shù)（第3版） 課件 3.4 變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理

變壓器結(jié)構(gòu)與工作原理田玉主講老師：電工電子技術(shù)

知識(shí)目標(biāo)01

1.認(rèn)識(shí)變壓器的結(jié)構(gòu)2.認(rèn)識(shí)變壓器的變換電壓、變換電流、變換阻抗的作用與原理能力目標(biāo)021.會(huì)計(jì)算變壓器變換電壓、變換電流、變換阻抗

思政目標(biāo)03傳承中國(guó)工匠精神學(xué)習(xí)目標(biāo)K知識(shí)引入2017年，自主研制成功世界首臺(tái)、國(guó)際領(lǐng)先、電壓等級(jí)最高、容量最大的500kV100MVA串聯(lián)變壓器，我國(guó)變壓器產(chǎn)量較高且出口比例占全球排名第二，如此驕人的成就是變壓器行業(yè)的勞動(dòng)者們辛勤奮斗的結(jié)果，“安全零事故、質(zhì)量零缺陷、進(jìn)度零延誤”的“三個(gè)零”標(biāo)準(zhǔn)，是中國(guó)工匠精神的具體體現(xiàn)。2019年，首臺(tái)±400kV換流變壓器順利通過(guò)全部出廠試驗(yàn)項(xiàng)目。各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)議要求，技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，再次彰顯了西電西變?cè)趽Q流變壓器設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的領(lǐng)軍地位和領(lǐng)跑水平。u1i10AXΦN1N2u20axS|ZL|1.變壓器的基本結(jié)構(gòu)用硅鋼片疊壓制成的變壓器鐵芯。與負(fù)載相接的二次側(cè)繞組。與電源相接的一次側(cè)繞組。變壓器的主體結(jié)構(gòu)是由鐵芯和繞組兩大部分構(gòu)成的。變壓器的繞組與繞組之間、繞組與鐵芯之間均相互絕緣。一、變壓器結(jié)構(gòu)5工作過(guò)程u2Φi1N1u1i2N2參考方向的確定：

原邊是電源的負(fù)載；

副邊是負(fù)載的電源；N1N2e1e2

原、副邊的e與

符合右螺旋法則；二、變壓器工作原理空載運(yùn)行：原邊接入電源，副邊開(kāi)路。接上交流電源原邊電流i1等于勵(lì)磁電流i10

產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1i

i10

產(chǎn)生磁通

（交變）二、變壓器工作原理（一）變換電壓

71u二、變壓器工作原理（一）變換電壓變壓器原付邊電壓之比：原付邊電壓相量之比：1．由上式可知，變壓器原付邊電壓在如圖參考方向時(shí)，互為反相關(guān)系。2．原付邊電壓有效值之比為式中N1：原繞組匝數(shù)，N2：付繞組匝數(shù)，k：變比系數(shù)當(dāng)，

為升壓變壓器；當(dāng)，

為降壓變壓器。1u二、變壓器工作原理（二）變換電流

相對(duì)于空載運(yùn)行狀態(tài)，由于鐵心中主磁通沒(méi)變，鐵心磁阻也沒(méi)有變化，則線圈磁動(dòng)勢(shì)也不變，即

此式也適用于電流相量的形式

其有效值之比為

變壓器付繞組接有負(fù)載時(shí)，為負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)，變壓器原、付繞組電流分別為、。

變壓器在帶載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)電源電壓與空載時(shí)相同時(shí)，據(jù)公式，則鐵心中主磁通不變。

付繞組電壓不變，即空載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)變壓公式可用于負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。結(jié)論：1.原副邊電流反相2.原副邊電流之比與匝數(shù)成反比LZu1i1

二、變壓器工作原理（三）變換阻抗結(jié)論1.變壓器原邊等效阻抗性質(zhì)與負(fù)載相同；2.變壓器原邊等效阻抗，

當(dāng)改變?cè)⒏独@組匝數(shù)，可改變變壓器原邊等效阻抗。

變壓器阻抗變換作用常用于電子電路的阻抗匹配。

在電子放大電路中，為有效驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作,常要求負(fù)載電阻與放大器等效