(第1節(jié) 變壓器的結(jié)構(gòu)、第2節(jié)運(yùn)行特性、第3節(jié)三相變壓器)

1、 4.升壓時(shí)，電流減小，功率不變；升壓時(shí)，電流減小，功率不變； 降壓時(shí)，電流增大。降壓時(shí)，電流增大。 0.350.5mm硅硅鋼片鋼片 油箱、油、油枕、絕緣導(dǎo)管、保護(hù)設(shè)備等。油箱、油、油枕、絕緣導(dǎo)管、保護(hù)設(shè)備等。 用硅鋼片疊成。用硅鋼片疊成。 鐵芯形式：口字型、鐵芯形式：口字型、EI型、型、F型、型、C型。型。 芯式變壓器芯式變壓器 鐵心鐵心 繞組繞組 兩種結(jié)構(gòu)變壓器兩種結(jié)構(gòu)變壓器 殼式變壓器殼式變壓器 鐵心鐵心 繞組繞組 u2 e1 e2u1 1 2 i2i1一次繞組一次繞組 二次繞組二次繞組 一次繞組接交流電源，二次繞組未接負(fù)載的工作狀態(tài)。一次繞組接交流電源，二次繞組未接負(fù)載的工作狀態(tài)。1.

2、變壓器的空載運(yùn)行和電壓變換變壓器的空載運(yùn)行和電壓變換 （1）空載運(yùn)行：）空載運(yùn)行：空載運(yùn)行：空載運(yùn)行：I I2 2 = 0 = 0I I0 0：空載電流、勵(lì)磁電流：空載電流、勵(lì)磁電流I I1 1 = = I I0 010%10%I I1N1N二次側(cè)電壓二次側(cè)電壓 為空載電壓為空載電壓記為記為U20K1, U1U20 降壓變壓器降壓變壓器KNNEEUU2121201K變壓器的電壓比（變比）變壓器的電壓比（變比）K1, U1U20 升壓變壓器升壓變壓器 u2 e1 e2u1ZL 1 2 i2i1I1I2N2N1= =1k 變壓器的額定電流標(biāo)注在銘牌上（變壓器的額定電流標(biāo)注在銘牌上（ I1N / I

3、2N）。）。 U1I1I2U2|ZL |ZL |U1等等效效忽略忽略 Z1、Z2 、I0 ，則，則 = U1U2I2I1 = N1N2= k = kU2I2/ kU2I2= k2|ZL| = U1I1|ZL| = k2 | ZL | 例例 有一臺(tái)額定容量為有一臺(tái)額定容量為10KVA10KVA、額定電壓為、額定電壓為3300/220V3300/220V的單相變的單相變壓器。壓器。(1)(1)試計(jì)算一、二次的額定電流。試計(jì)算一、二次的額定電流。(2)(2)接入接入220V220V、40W40W的燈泡，滿載時(shí)可接幾盞燈？的燈泡，滿載時(shí)可接幾盞燈？?85 . 0cos,40220)3(接接幾幾盞盞的的

4、鎮(zhèn)鎮(zhèn)流流器器），滿滿載載時(shí)時(shí)可可接接一一個(gè)個(gè)耗耗電電的的熒熒光光燈燈（每每盞盞熒熒光光燈燈，接接入入WWV 例例22變壓器工作的電路如圖所示：已知信號(hào)源的電壓變壓器工作的電路如圖所示：已知信號(hào)源的電壓。求求負(fù)負(fù)載載上上的的電電壓壓匝匝數(shù)數(shù)比比一一、二二次次繞繞組組的的負(fù)負(fù)載載電電阻阻內(nèi)內(nèi)阻阻2210.101,50,1,10UNNRRVULSU2I2 U2 = f ( I2) U2 I2OU2Ncos 2 =1cos 2 = 0.8 (感性感性)cos 2 = 0.8 (容性容性) U = U20U2 U20100% 電力變壓器：電力變壓器： U = 2% 3% 2.電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率: 從空

5、載到滿載從空載到滿載,二次電壓變化的二次電壓變化的數(shù)值與空載電壓的比值。數(shù)值與空載電壓的比值。 I2N U2 (1) 銅損耗：一、二次繞組中流過(guò)電流時(shí)，在繞組銅損耗：一、二次繞組中流過(guò)電流時(shí)，在繞組 電阻上產(chǎn)生的損耗。電阻上產(chǎn)生的損耗。 PCu = R1I12 + R2I22 (2) 鐵損耗：鐵芯中渦流損耗鐵損耗：鐵芯中渦流損耗Pe 和磁滯損耗和磁滯損耗Ph組成。組成。 PFe = PhPe 不變損耗不變損耗%100PPP%100PP2212 FecuP 滿載的滿載的80，效率最高。，效率最高。 可變損耗可變損耗 電力變壓器電力變壓器 當(dāng)當(dāng) I2 = ( 60% 80% ) I2N 時(shí)，時(shí)，

6、= max 小型電力變壓器小型電力變壓器 = 80% 90% 大型電力變壓器大型電力變壓器 = 98% 99% 額定輸出功率額定輸出功率P2N = U2NI2Ncos 2 = SN cos 2 P2N = U2I2Ncos 2 忽略忽略 U 時(shí)時(shí)! ：S1 = U1I1 S2 = U2I2 P1 = U1I1cos 1 P2 = U2I2cos 2 例例 某單相變壓器的額定電壓為某單相變壓器的額定電壓為 10 000/230 V 接在接在 10 000 V 的交流電源上向一電感性負(fù)載供電，電壓的交流電源上向一電感性負(fù)載供電，電壓 調(diào)整率為調(diào)整率為 0.03，求變壓器的電壓比、空載和滿載時(shí)的二，

7、求變壓器的電壓比、空載和滿載時(shí)的二 次電壓。次電壓。 ZL = 0.966 時(shí)正好滿載，時(shí)正好滿載，求該變壓器的電流。求該變壓器的電流。 解解 變壓器的電壓比為變壓器的電壓比為 空載時(shí)的二次電壓為空載時(shí)的二次電壓為 U20 = U2N = 230 V 滿載時(shí)的二次電壓為滿載時(shí)的二次電壓為 U2 = U2N (1 U% ) = 230(1 0.03) = 223 V k = = = 43.5 U1N U2N 10000 230 解解 變壓器的電壓比為變壓器的電壓比為 I2 = = A = 224 A U2 ZL 223 0.966 I1 = = A = 5.15 A I2 k 224 43.5

8、解解 忽略電壓調(diào)整率，則忽略電壓調(diào)整率，則 P2 = SNcos 2 = 101030.8 W = 8 kW P = PFePCu = (300400) W = 700 W P1 = P2P = (8 000700) W = 8.7 W 例例 一變壓器容量為一變壓器容量為 10 kVA，鐵損為，鐵損為 300 W， 滿載時(shí)銅損為滿載時(shí)銅損為 400 W，求該變壓器在滿載情況下向功率，求該變壓器在滿載情況下向功率 因數(shù)為因數(shù)為 0.8 的負(fù)載供電時(shí)輸入和輸出的有功功率及效率的負(fù)載供電時(shí)輸入和輸出的有功功率及效率。 P1P2 =100% 8 8.7 = 100% = 92% A Xa xB Yby

9、C Zc z 特點(diǎn)：三相之間只有電的聯(lián)系，沒(méi)有磁的聯(lián)系。特點(diǎn)：三相之間只有電的聯(lián)系，沒(méi)有磁的聯(lián)系。 AXaxBYbyCZcz 特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。特點(diǎn)：三相之間既有電的聯(lián)系，又有磁的聯(lián)系。 聯(lián)結(jié)方式聯(lián)結(jié)方式 高壓繞組高壓繞組 低壓繞組低壓繞組 YY YY YYKNNUUUppll 21212133U:YY連連接接PlplIIU3,U: 接接X(jué)AZBYCPlplIIU ,3U:Y接接KNNUUUYppll333U:212121 連接連接三相變壓器變比指相電壓之比。三相變壓器變比指相電壓之比。（三）變壓器的額定值（三）變壓器的額定值1.額定電壓額定電壓UN一次額定電壓一次額定

10、電壓U1N是指額定運(yùn)行情況下一次繞組應(yīng)當(dāng)施加的電是指額定運(yùn)行情況下一次繞組應(yīng)當(dāng)施加的電壓。壓。二次額定電壓二次額定電壓U2N是指一次側(cè)為額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。是指一次側(cè)為額定電壓時(shí)二次側(cè)的空載電壓。即即U2N= U20/U1=U1N。2.額定電流額定電流IN一次額定電流一次額定電流I1N是指在是指在U1N的作用下一次繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的作用下一次繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。的最大電流。二次額定電流二次額定電流I2N是指一次為額定電壓是指一次為額定電壓U1N時(shí)二次繞組允許長(zhǎng)時(shí)二次繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大電流。期通過(guò)的最大電流。三相變壓器的額定電壓、額定電流是指其線電壓、線電流。三相變壓器的額定電壓、額定電流是指其線電壓、線電流。3. 3. 額定容量額定容量額定容量是指輸出的額定視在功率。額定容量是指輸出的額定視在功率。