5-2電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)-變壓器的空載運(yùn)行.ppt

2 1變壓器的空載運(yùn)行 一 空載運(yùn)行的物理情況 2 1變壓器的空載運(yùn)行 各量的電磁關(guān)系 2 1變壓器的空載運(yùn)行 主 漏磁通的區(qū)別 1 性質(zhì)上 與成非線性關(guān)系 與成線性關(guān)系 2 數(shù)量上 占99 以上 僅占1 以下 3 作用上 起傳遞能量的作用 起漏抗壓降作用 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 1 正方向的規(guī)定 原邊 1 原邊電流與原邊電壓同方向 2 磁通與原邊電流符合右手螺旋 3 感應(yīng)電勢(shì)與磁通符合右手螺旋 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 1 正方向的規(guī)定 副邊 2 副邊電流與感應(yīng)電勢(shì)同方向 3 負(fù)載壓降與副邊電流同向 1 感應(yīng)電勢(shì)與磁通符合右手螺旋 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 2 空載電流 1 作用和組成 一方面 用來(lái)勵(lì)磁 建立磁場(chǎng) 無(wú)功分量二方面 供變壓器空載損耗 有功分量 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 2 空載電流 2 性質(zhì)和大小 性質(zhì) 主要是感性無(wú)功性質(zhì) 大小 與電源電壓和頻率 線圈匝數(shù) 磁路材質(zhì)及幾何尺寸有關(guān) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 3 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 4 漏電勢(shì) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 故 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 5 變比 定義 變比為一 二次線圈主電勢(shì)之比 或 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 5 變比 對(duì)三相變壓器 指一 二次側(cè)相電勢(shì)之比 Y D接線 D Y接線 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 令 其中 勵(lì)磁阻抗 勵(lì)磁電阻 對(duì)應(yīng)鐵損耗的等效電阻 勵(lì)磁電抗 對(duì)應(yīng)主磁通的電抗 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 一次側(cè)的電勢(shì)方程為 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 6 等效電路 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 6 等效電路 由于主磁通路徑鐵心為非線性磁路 故勵(lì)磁阻抗 勵(lì)磁電阻和勵(lì)磁電抗均不為常數(shù) 大小隨磁路的飽和而減小 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 7 相量圖 基本方程 2 1變壓器的空載運(yùn)行 二 空載運(yùn)行的電壓方程 7 相量圖 2 1變壓器的空載運(yùn)行 三 主磁通 感應(yīng)電勢(shì)和激磁電流 一 主磁通和感應(yīng)電勢(shì) 可知 影響主磁通大小的因素是電源電壓 電源頻率和一次側(cè)線圈的匝數(shù) 與鐵芯的材質(zhì)和幾何尺寸無(wú)關(guān) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 三 主磁通 感應(yīng)電勢(shì)和激磁電流 二 主磁通和激磁電流 2 1變壓器的空載運(yùn)行 三 主磁通 感應(yīng)電勢(shì)和激磁電流 二 主磁通和激磁電流 結(jié)論 當(dāng)磁路飽和時(shí) 如果磁通為正弦波的話 則對(duì)應(yīng)的激磁電流為尖頂波 反之 如果電流為正弦波的話 則對(duì)應(yīng)的磁通應(yīng)該為平頂波 2 1變壓器的空載運(yùn)行 四 空載損耗 經(jīng)驗(yàn)公式 包括 銅損耗 鐵損耗 2 1變壓器的空載運(yùn)行 四 空載損耗 空載損耗約占額定容量的 0 2 1 隨容量的增大而減小 為減少空載損耗 改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的方向是采用優(yōu)質(zhì)鐵磁材料 優(yōu)質(zhì)硅鋼片 激光化硅鋼片或應(yīng)用非晶態(tài)合金 2 1變壓器的空載運(yùn)行 小結(jié) 1 一次側(cè)主電動(dòng)勢(shì)與漏阻抗壓降總是與外施電壓平衡 若忽略漏阻抗壓降 則一次主電勢(shì)的大小由外施電壓決定 2 主磁通大小由電源電壓 電源頻率和一次線圈匝數(shù)決定 與磁路所用的材質(zhì)及幾何尺寸基本無(wú)關(guān) 2 1變壓器的空載運(yùn)行 小結(jié) 3 空載電流大小與主磁通 線圈匝數(shù)及磁路的磁阻有關(guān) 鐵心所用材料的導(dǎo)磁性能越好 空載電流越小 4 電抗是交變磁通所感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與產(chǎn)生該磁通的電流的比值 線性磁路中 電抗為常數(shù) 非線性電路中 電抗的大小隨磁路的飽和而減小 2 2變壓器的負(fù)載運(yùn)行 一 磁動(dòng)勢(shì)平衡方程 空載時(shí) 由一次磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生主磁通 負(fù)載時(shí) 產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)為一 二次的合成磁動(dòng)勢(shì) 由于的大小取決于 只要保持不變 由空載到負(fù)載 基本不變 因此有磁動(dòng)勢(shì)平衡方程 或 用電流形式表示 表明 變壓器的負(fù)載電流分成兩個(gè)分量 一個(gè)是勵(lì)磁電流 用來(lái)產(chǎn)生主磁通 另一個(gè)是負(fù)載分量 用來(lái)抵消二次磁動(dòng)勢(shì)的作用 電磁關(guān)系將一 二次聯(lián)系起來(lái) 二次電流增加或減少必然引起一次電流的增加或減少 2 2變壓器的負(fù)載運(yùn)行 負(fù)載運(yùn)行時(shí) 忽略空載電流有 表明 一 二次電流比近似與匝數(shù)成反比 可見(jiàn) 匝數(shù)不同 不僅能變電壓 同時(shí)也能變電流 2 2變壓器的負(fù)載運(yùn)行 負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系 二 電動(dòng)勢(shì)平衡方程 根據(jù)基爾霍夫電壓定律可寫出一二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)平衡方程 2 2變壓器的負(fù)載運(yùn)行 2 3變壓器的等效電路及相量圖 一 折算 折算 將變壓器的二次 或一次 繞組用另一個(gè)繞組來(lái)等效 同時(shí)對(duì)該繞組的電磁量作相應(yīng)的變換 以保持兩側(cè)的電磁關(guān)系不變 目的 用一個(gè)等效的電路代替實(shí)際的變壓器 折算原則 1 保持二次側(cè)磁動(dòng)勢(shì)不變 2 保持二次側(cè)各功率或損耗不變 方法 將二次側(cè)折算到一次側(cè) 2 3變壓器的等效電路及相量圖 一 折算 2 3變壓器的等效電路及相量圖 一 折算 折算后的方程式為 二 等效電路 根據(jù)折算后的方程 可以作出變壓器的等效電路 T型等效電路 2 3變壓器的等效電路及相量圖 二 等效電路 2 3變壓