電工電子技術與技能課件：變壓器的結構和原理

變壓器

磁場及電磁知識變壓器的結構和原理1.了解變壓器的基本結構、分類和作用。2.理解變壓器的工作原理。3.掌握變壓器的變壓、變流計算。4.了解變壓器的外特性、損耗及效率。

5.了解單相變壓器的極性及判別。變壓器的結構和原理

【學習目標】

【能力目標】

1.能對變壓器變壓、變流的基本運算。2.能夠判別變壓器的極性。【知識探究】

變壓器是根據(jù)互感原理工作的電磁裝置?？梢詫⒛骋粩?shù)值的交流電轉化為同頻率的另一電壓數(shù)值的交流電。變壓器的結構和原理

在日常生活和生產(chǎn)中，常常需要各種不同的交流電壓。例如：工廠中常用的三相異步電動機需要380V或者220V電壓，照明電路和家用電器需要220V電壓，機床照明、低壓電鉆等需要36V以下電壓，高壓輸電采用110KV、220KV電壓等。這些都是通過變壓器變換而得的。1.變壓器的作用和種類

變壓器的結構和原理

變壓器的結構和原理

分類：1）按用途：電力變壓器和特種變壓器2）按鐵芯結構：殼式變壓器和心式變壓器3）按相數(shù)：單相、三相和多相變壓器(a)芯式(b)殼式

2.變壓器的基本結構

變壓器的結構和原理鐵心是磁路部分。一般用0.35mm厚的冷軋硅鋼片疊成，分為心式和殼式兩大類。繞組是電路部分。由漆包線或絕緣的扁銅線繞制而成，分為一次繞組和二次繞組。

3.變壓器的工作原理

變壓器的結構和原理

變壓器是按電磁原理工作的。變壓器的一次繞組接在交流電源上，在一次側中就有交流電流通過，交變電流將在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，這個變化的磁通經(jīng)過閉合的磁路同時穿過一次側和二次側繞組。交變的磁通將在繞組中產(chǎn)生感生電動勢，即一次側產(chǎn)生自感電動勢，二次側產(chǎn)生互感電動勢。如果在二次側接上負載，負載就可以工作了。這時二次側相當于電源一樣。變電壓原理變壓器的結構和原理

當N1＞N2時，K＞1，U1＞U2，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓器；當N1＜N2時，K＜1，U1＜U2，變壓器升壓，這種變壓器叫升壓變壓器。變電流原理變壓器的結構和原理

4.變壓器的外特性外特性變壓器的結構和原理5.變壓器的損耗和效率一次輸入功率二次輸出功率損耗損耗包括：鐵損耗（不變損耗）和銅損耗（可變損耗）。變壓器鐵心中磁滯損耗和渦流損耗稱為鐵損耗。銅損耗與電流的平方成正比。變壓器的結構和原理

變壓器的效率：輸出有功功率P2與輸入有功功率P1的比值，計算公式為變壓器的結構和原理

6.單相變壓器繞組的極性測定變壓器繞組的極性是指變壓器一次側、二次側繞組在同一磁通作用下所產(chǎn)生的感應電動勢之間的相位關系，通常用同名端來標記。同名端用符號星號“*”或黑點“.”表示變壓器的結構和原理

變壓器的結構和原理

判定方法：（1）直觀法：由繞制方法決定的，如圖所示，用右手螺旋法則判定，從繞組的某一端通入電流，產(chǎn)生的磁通方向一致的端即為同名端（左圖中1,3或2,4,右圖中1,4或2,3）。同名端的繞向一致。

變壓器的結構和原理（2）直流法如圖所示，當開關S閉合時，如果電流表正偏，則A--a為同名端，反之，當開關S閉合時，如果電流表反偏，則A--x為同名端。

變壓器的結構和原理（3）交流法如圖所示，將2,4兩端用導線連接起來，在1,3端加一低電壓。如果U3=U1-U2,則1,3（2,4）為同名端。如果U3=U1+U2，則1,4（2,3）為同名變壓器的結構和原理

【知識拓展】

銘牌變壓器的結構和原理【知識拓展】

額定值額定電壓：

U1N是指變壓器正常工作時加在一次繞組上的電壓；U2N是指一次側加U1N，變壓器空載時二次繞組的電壓值。

額定電流：

I1N和I2N分別是指變壓器一次、二次繞組連續(xù)運行所允許通過的電流。額定容量：SN=