第6章 磁路與鐵心線圈電路

1、u)( Nii ddtNe tNedd (磁通勢磁通勢)tiLdd 常常數(shù)數(shù) iNLeeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90(sin2m tfN )90(sinm tE mmm4.44222fNNfEE EU (V) 444444mmAfNB.fN.EU Fe2cosPRIUIP 2Fe0IPR 2Fe0IQX IUIUXRZ 2020011404220100cos.UIP 554220 IUZ 0R IPRRR 25. 64100220022220X6 .5425. 655XXX RZ2

2、2cm5 .27cm91. 02 .30 A 3001052721504442204444m .AfB.UNA1A3002106070022m NlHI 變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電變壓器是一種常見的電氣設備，在電力系統(tǒng)和電子線路中應用廣泛。子線路中應用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 ： 在能量傳輸過程中，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P =UI cos 及及負載功率因數(shù)負載功率因數(shù)cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U I

3、 P = I RlI A 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電站 10kV降壓降壓降壓降壓高燃點全密封變壓器高燃點全密封變壓器 變壓器的磁路變壓器的磁路由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心單相變壓器單相變壓器一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心單相變壓器單相變壓器(1) 空載運行情況空載運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路。二次側(cè)開路。 1 dd011tiLe 空載時，空載時，鐵心中主鐵

4、心中主磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。(2) 帶負載運行情況帶負載運行情況 一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)二次側(cè)。i2 ( i2N2) 1 dd111tiLe 2 dd2tiLe22 有載時，鐵心有載時，鐵心中主磁通中主磁通 是是由一次、二次由一次、二次繞組磁通勢共繞組磁通勢共同產(chǎn)生的合成同產(chǎn)生的合成磁通。磁通。)sin(ddddm111ttNtNe tN cosm1 )90(sinm1 tE 1m144.4NfE 222m1m11 fNEE )90(sinm22 tEe 2m244. 4NfE t, sinm 變壓器一次側(cè)等效電路如圖。變壓器一次側(cè)等

5、效電路如圖。1m1111444Nf.EUEU 繞組電阻繞組電阻 R1 和漏磁通較小和漏磁通較小, 其其兩端的電壓也較小兩端的電壓也較小, 忽略不計忽略不計, 則則2m220224440Nf.EUU,I KNNEEUU 2121201結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。結(jié)論：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。高壓繞組：高壓繞組：U2、 V2 、 W2 末端末端U1、 V1 、 W1 首端首端低壓繞組：低壓繞組：u1 、v1 、w1 首端首端u2 、v2 、w2 末端末端/000YYYYYYYY、：高壓繞組接法高壓繞組接法低壓繞組接法低壓繞組接法0/YY 三相配電變壓器三相配電變壓器 Y / 動力供電

6、系統(tǒng)（井下照明）動力供電系統(tǒng)（井下照明）/0Y 高壓側(cè)接成高壓側(cè)接成Y形，相電壓只有線電壓的形，相電壓只有線電壓的 ，可以，可以降低每相繞組的絕緣要求。降低每相繞組的絕緣要求。3/ 1KUUUUUU 2P1P2P1P213311u1KKUUUUUU3332P1P2P1P21 低壓側(cè)接成低壓側(cè)接成 形，相電流只有線電流的形，相電流只有線電流的 ，可以，可以減小每相繞組的導線截面。減小每相繞組的導線截面。3/ 1U1V1W1u1v1w1m10 Nim2211 NiNi1m11 44 4 Nf.EU 一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)二次側(cè)。102211NiNiNi 一般情況下一般情況下，

7、I0 為為 10%I1N 以內(nèi)以內(nèi)，很小可忽略。很小可忽略。2211NINI 或或KNNII11221 結(jié)論：一次、二次電流與匝數(shù)成反比。結(jié)論：一次、二次電流與匝數(shù)成反比。或或 221011NININI 102211NiNiNi 2211 NINI 所以所以ZKZ2 結(jié)論：結(jié)論： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負載的阻抗模的帶負載的阻抗模的K 2 倍。倍。 11IUZ ZKIUKKIKU222222 有一臺額定容量為有一臺額定容量為50 kVA、額定電壓為、額定電壓為 3300/220V的變壓器，高壓繞組為的變壓器，高壓繞組為 6000匝匝, 試求：

8、試求：( (1) )低壓繞組匝數(shù)；低壓繞組匝數(shù)；( (2) )高壓側(cè)和低壓側(cè)額定電流高壓側(cè)和低壓側(cè)額定電流; ( (3) )當當一次側(cè)保持額定電壓不變一次側(cè)保持額定電壓不變, 二次側(cè)達到額定電流二次側(cè)達到額定電流, 輸出功輸出功率為率為39kW, 功率因數(shù)為功率因數(shù)為 cos = 0.8 時的二次電壓時的二次電壓 U2。 (1)N2=N1U2NU1N= 4006 000 2203 300=( (3) ) P = U2I2Ncos I2N = K I1N =6 00040015.2 A = 228 API2N cos U2=391032280.8= V = 214 VSNU1N( (2) )I1

9、N =A = 15.2 A=50 1033 30021N2N1NNUU 108800LL21 RRNNK如圖如圖, 交流信號源的電交流信號源的電動勢動勢 E= 120V,內(nèi)阻內(nèi)阻R0=800 ,負負載為揚聲器，其等效電阻為載為揚聲器，其等效電阻為RL=8 。要求。要求: (1)當當RL折算到一折算到一次側(cè)的等效電阻次側(cè)的等效電阻 時，時，求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸求變壓器的匝數(shù)比和信號源輸出的功率；（出的功率；（2）當將負載直）當將負載直接與信號源連接時接與信號源連接時,信號源輸信號源輸出多大功率？出多大功率？0LRR W5 . 4W8008008001202L2L0 RRREP 。0LRR

10、W176. 0W8880012022L0 RRREPL (2) ， 變壓器額定容量變壓器額定容量(kVA)S: 三相三相D: 單相單相 N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側(cè)輸入功率：一次側(cè)輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負載的決于負載的性質(zhì)性質(zhì)122222)。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 OFeCu2212PPPPPP 輸出功率輸出功率輸入功率輸入功率AXax 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ Aa

11、x+ 連接連接 2和和3 NfU244. 4220m 連接連接 1和和3， 2和和4 Nf.U444110m 當電源電壓為當電源電壓為220V時時220u+110u+電源電壓為電源電壓為110V時時NN1324NN1324 ii兩個線圈中的磁通抵消兩個線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eiuR 感應電勢感應電勢0 e axAaAXUUU、測量：測量：說明說明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端。 axAXAaUUU VVAXu+axAXAaUUU 若若aAXxKNNIIKNNUU112212121 被測電壓被測電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1

12、/N2其中：其中：一次電壓一次電壓U1N是是電網(wǎng)的額定電壓電網(wǎng)的額定電壓, ,且已且已標準化標準化(如如10, ,35, 110，220, ,330, ,500kV等等), 二次電壓二次電壓U2N一般設計一般設計為為100V。U1N / U2N = K被測電壓被測電壓=電壓表讀數(shù)電壓表讀數(shù) N1/N2JDZ-15電壓互感器電壓互感器 JDZ2-1澆注式電壓互感器澆注式電壓互感器JDJ2-35油浸式電壓互感器油浸式電壓互感器JZW-12型型電壓互感器電壓互感器被測電流被測電流=電流表讀數(shù)電流表讀數(shù) N2/N1二次線圈額定電流二次線圈額定電流I2N一般為一般為5A。電流表電流表穿墻式電流互感器穿墻式電流互感器0207810ABF tsinm0 BB tFFtFt ABABf22 c