變壓器原理及結(jié)構(gòu)

1、第三章第三章變壓器變壓器31變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)變壓器的工作原理、分類及結(jié)構(gòu)變壓器的主要功能是把一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為同頻率的另一種電壓的電能，故稱變壓器。實(shí)際上，它在變壓的同時(shí)還能改變電流，還可改變阻抗和相數(shù)。一一變壓器的工作原理變壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組，如圖3－1所示。一個(gè)繞組接電源，稱為原繞組（一次繞組、初級(jí)），另一個(gè)接負(fù)載，稱為副繞組（二次繞組、次級(jí)）。原繞組各量用下標(biāo)1表示，副繞組各量用下標(biāo)2表示

2、。原繞組匝數(shù)為N1，副繞組匝數(shù)為N2。圖31理想狀況如下（不計(jì)電阻、鐵耗和漏磁），原繞組加電壓1u，產(chǎn)生電流1i，建立磁通?，沿鐵心閉合，分別在原副繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1e和2e。dtdNeu?111???dtdNeu?222???kNNEEUU???212121kUU12?說(shuō)明只要改變?cè)⒏崩@組的匝數(shù)比就能按要求改變電壓。又∵2211IUIU?∴kIIUUI22121??說(shuō)明變壓器在改變電壓的同時(shí)亦能改變電流。二變壓器的分類按用途分：電力

3、變壓器和特種變壓器按相數(shù)分：?jiǎn)蜗?、三相、多相變壓器按每相繞組數(shù)目分：雙繞組、三繞組、自耦變壓器三變壓器的結(jié)構(gòu)（一）（一）鐵心作用、材料、基本形式（心式和殼式）（二）（二）繞組作用、材料、型式高壓繞組和低壓繞組同心式和交疊式（三）（三）油箱及其附件油箱、儲(chǔ)油柜、散熱器、分接開(kāi)關(guān)、套管、氣體繼電器等（四）（四）銘牌及額定值1型號(hào)2額定容量NSkVA故有kNNEEUU???2121201k稱為變壓器的變比，通常1?k。(二)空載電流空載電流0

4、i，又稱勵(lì)磁電流，包含兩個(gè)分量，分別承擔(dān)兩項(xiàng)不同的任務(wù)。一個(gè)分量叫磁化電流uI，其任務(wù)是建立幅值為m?的主磁通，為無(wú)功電流分量。另一個(gè)分量叫鐵耗分量FeI，其任務(wù)為補(bǔ)償空載損耗（鐵耗），為有功分量?？蛰d勵(lì)磁電流22FeumIII??鐵耗電流與鐵耗的關(guān)系為11UpEpIFeFeFe??通常FeuII??，∴1U?與mI?之間的相位差0?接近?90。（三）漏電動(dòng)勢(shì)與漏電抗漏磁通Φ1σ主要沿非鐵磁性物質(zhì)閉合的，磁路不會(huì)飽和，所以由漏磁通感應(yīng)的

5、漏電動(dòng)勢(shì)mIE?????11相量關(guān)系式mIjXE??11???式中1X—一次繞組的漏電抗表征漏磁通對(duì)電路的電磁效應(yīng)為一常數(shù)。二空載運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式、相量圖及等效電路二空載運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式、相量圖及等效電路考慮漏電動(dòng)勢(shì)和電阻壓降i0r1時(shí)，變壓器空載運(yùn)行時(shí)的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式)()()(1111111????????????????EXIjrIEErIUmmm?)()()(11111???????????EZIEjXrImm

6、220???EU式中111jXrZ??—原繞組的漏阻抗相應(yīng)的空載運(yùn)行的相量圖如圖32所示。1?U1?E1??Em??mI?FeI???I1rIm?1XIjm?圖32變壓器的空載向量圖前面我們用了電抗壓降mIjX?1表示漏磁壓降（?1??E），從而引出漏電抗1X。如果主磁路也能如此處理，把電動(dòng)勢(shì)也看成一個(gè)電抗壓降，從而引出勵(lì)磁電抗的概念，將對(duì)變壓器的分析和計(jì)算帶來(lái)許多方便。但考慮其主磁路與漏磁路不同，主磁通會(huì)在、鐵心中引起鐵耗。故還應(yīng)引入