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1§3-2單相變壓器一、單相變壓器的空載運行1、空載運行是指變壓器匝數(shù)為N1的一次繞組加上交流電壓,匝數(shù)為N2的二次繞組開路,這種情況即為變壓器的空載運行。2、空載運行的電磁過程-u20+e1e20+u1-ΦΦ1Φ2i2i12(1)電壓平衡方程u20:二次側的空載電壓(2)感應電動勢和主磁通一般,變壓器在空載運行時,一次繞組的電阻壓降i1r1,一次漏電動勢e1σ都很小,故可近似認為u1≈e1,如u1隨時間按正弦規(guī)律變化,則e1和磁通m
也按正弦規(guī)律變化,設3感應電動勢在相位上滯后于主磁通90度電角度,其有效值為:4通常電壓比取高壓繞組的電壓與低壓繞組電壓之比,即K>1。在三相變壓器中,電壓比為高壓繞組的線電壓與低壓繞組的線電壓之比。根據(jù)交流磁路的分析可得:K為變比5—一次繞組漏自感—一次繞組漏電抗(3)漏磁通與漏電抗由于漏磁通的磁路是非鐵磁性物質,其磁導率是常數(shù),所以漏磁通的大小與產生該漏磁通的繞組中的電流成正比,這樣上式可表示成:6(4)空載電流和勵磁電流變壓器空載運行時,二次側無電能輸出,無電流,此時一次繞組中的電流為空載電流i0??蛰d電流i0的主要作用是在鐵心中建立磁場,產生主磁通,此時空載電流i0可認為是勵磁電流im,即i0
=im
。為充分利用材料,變壓器鐵心設計得較為飽和。其磁通與電流關系服從鐵磁材料的磁化曲線Фm=f(im)。由于鐵心的非線性及一次繞組電阻和漏磁通存在,即使電源電壓的波形是正弦的,Фm
(t)及im(t)的波形不會是正弦波。為分析簡化,這里我們在電路穩(wěn)態(tài)分析時,認為Фm是按正弦規(guī)律變化的,可用等效正弦波去代替非正弦的空載電流波形。7實際上,變壓器一次繞組從電源輸入少量電功率p0,這個功率主要用來補償鐵心中的鐵損耗pFe,也有一小部分消耗在一次繞組的電阻r1上,不計該損耗,可認為p0≈pFe,因此p0稱為空載損耗。因為有鐵損耗,Im中必然含有有功分量IFe,IFe稱為損耗電流。而用于建立磁場的無功電流Iμ,稱為磁化電流,由此得83、空載運行時電動勢平衡方程94、空載運行時相量圖105、空載運行時等效電路圖空載時變壓器等效電路為兩個線圈串聯(lián)成的電路。其中一個是沒
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