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文檔簡介
變壓器的運行(2)一、變壓器的工作原理目錄CONTE
NT一、預習提問1、變壓器變壓、變流、變阻抗的公式?電磁關系是運行狀態(tài)的反映,分析變壓器應從電磁關系入手,獲取變壓器基本方程,進一步分析變壓器的特性。變壓器不僅可以變換電壓和電流,還具有變換阻抗的作用。
變壓器的運行情況包括空載運行、負載運行和運行特性。
空載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側開路的運行狀態(tài)。
負載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側接負載的運行狀態(tài)。
運行特性包括負載運行時二次側輸出電壓隨負載電流變化的關系以及在負載功率因數不變時,變壓器效率隨負載電流變化的關系。二、任務分析–+u1e1(三)變壓器的工作原理變壓器原理示意圖i1
e1
主磁通
1N1e2
e2i2u2–+ZLN2
2原繞組副繞組
2→e2→
1→e
1→變壓器符號變壓器的基本工作原理是電磁感應,所以在電路中所需的各種直流電,不可以通過變壓器來獲得。三、相關知識U1U20—–=–—=KN1N2變壓器變比1.電壓變換變壓器空載:–+u1e1i1
e1
N1e2N2u20–+變壓器帶載工作時U1U2—–≈–—=KN1N2U
E
=
4.44fNm三、相關知識i2u2–+ZLe2
–+u1e1i1
e1
N1e2N22.電流變換變壓器接負載:N1I1=N2
I2結論有效值不適用于空載和輕載三、相關知識3.阻抗變換?I2K?U2?U1?I1–++–Z2Z1負載阻抗結論在電子線路和通信工程中,常用變壓器來實現阻抗的匹配。三、相關知識阻抗變換舉例:揚聲器上如何得到最大輸出功率RsRL信號源設:信號電壓的有效值:U1=50V;信號內阻:Rs=100Ω;負載為揚聲器,其等效電阻:RL=8Ω。求:負載上得到的功率解:(1)將負載直接接到信號源上,得到的輸出功率為:三、相關知識Rs(2)將負載通過變壓器接到信號源上。輸出功率為:設變比則:結論:由此例可見加入變壓器以后,輸出功率提高了很多。原因是滿足了電路中獲得最大輸出的條件(信號源內、外阻抗差不多相等)。三、相關知識四、內容總結1、變壓器變壓、變流、變阻抗的公式。五、課后討論1、有一單相變壓器,已知輸入電壓為380V,輸入電流為1.732A,要得到220V的輸出電壓,其變比K應為多少?輸出電流為多少?堅持理論聯(lián)系實際,堅持學以致用。六、課程思政變壓器的運行(1)一、變壓器的用途目錄CONTE
NT二、變壓器的結構一、預習提問1、變壓器基本結構是什么?電磁關系是運行狀態(tài)的反映,分析變壓器應從電磁關系入手,獲取變壓器基本方程,進一步分析變壓器的特性。變壓器不僅可以變換電壓和電流,還具有變換阻抗的作用。
變壓器的運行情況包括空載運行、負載運行和運行特性。
空載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側開路的運行狀態(tài)。
負載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側接負載的運行狀態(tài)。
運行特性包括負載運行時二次側輸出電壓隨負載電流變化的關系以及在負載功率因數不變時,變壓器效率隨負載電流變化的關系。二、任務分析(一)變壓器的用途
變壓器可以變換電壓、電流和阻抗的功能。應用非常廣泛。電力系統(tǒng):變壓器用于改變供電系統(tǒng)的電壓。電子線路:變壓器用于改變電壓、耦合電路、傳送信號和實現阻抗的匹配等。
還有一些特殊變壓器(如:自耦變壓器、電流互感器等)及專用變壓器(如:電焊變壓器、整流變壓器等)。按相數分:單相、三相和多相變壓器。分類:按用途分:電力變壓器,特殊用途變壓器。按結構分:心式變壓器、殼式變壓器。按冷卻方式分:自冷變壓器、油冷變壓器。三、相關知識(a)油浸式電力變壓器(b)包封線圈干式變壓器三、相關知識變壓器鐵心:硅鋼片疊壓而成。變壓器繞組(線圈):高強度漆包線繞制而成。其它部件:油箱、冷卻裝置、保護裝置等。鐵心線圈(二)變壓器的基本結構殼式變壓器心式變壓器鐵心線圈三、相關知識
低壓繞組
高壓繞組同心式繞組交疊式繞組
低壓繞組
高壓繞組三、相關知識四、內容總結1、變壓器基本結構。堅持理論聯(lián)系實際,堅持學以致用。五、課程思政變壓器的運行(2)一、變壓器的運行目錄CONTE
NT一、預習提問1、變壓器效率公式?2、變壓器的額定容量公式?電磁關系是運行狀態(tài)的反映,分析變壓器應從電磁關系入手,獲取變壓器基本方程,進一步分析變壓器的特性。變壓器不僅可以變換電壓和電流,還具有變換阻抗的作用。
變壓器的運行情況包括空載運行、負載運行和運行特性。
空載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側開路的運行狀態(tài)。
負載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側接負載的運行狀態(tài)。
運行特性包括負載運行時二次側輸出電壓隨負載電流變化的關系以及在負載功率因數不變時,變壓器效率隨負載電流變化的關系。二、任務分析電壓變化率(電壓調整率)1.變壓器的外特性cos
﹤1cos
=10U2I2U20I2N(四)變壓器的運行?I2K?U2?U1?I1–++–Z2變壓器外特性
當電源電壓U1和負載功率因數一定時,的關系曲線稱為變壓器的外特性。三、相關知識損耗銅損效率電力變壓器
=(90
99)%2.變壓器的損耗與效率鐵損
PFe與Bm、f有關3.變壓器的主要額定值(1)額定容量(VA、KVA)三相變壓器單相變壓器(2)額定電壓(V、KV)U1N原繞組的額定電壓。三、相關知識(3)額定電流(A)
I2N
副繞組的額定電流。I1N原繞組的額定電流。三相變壓器為線電流。三、相關知識
例
有一單相容量為10kVA、額定電壓3300/220V的變壓器。問:(1)變壓器的變比;原、副邊額定電流是多少?(2)副邊接220V、40W的白熾燈,如變壓器在額定狀態(tài)下運行,可接多少盞?(3)如果副邊接的是220V、40W、cos
=0.45的日光燈可接多少盞?解:(3)A18.022040===UPI每盞燈電流(2)每盞燈電流A40.045.0220
40cos===jUPI(1)三、相關知識I1N=SN/U1N=10×103/3300=3.3A四、內容總結1、變壓器效率公式。2、變壓器額定容量公式。堅持理論聯(lián)系實際,堅持學以致用。五、課程思政變壓器的運行(4)一、三相變壓器目錄CONTE
NT一、預習提問1、三相變壓器原邊電壓、副邊電壓間的關系?2、三相變壓器的額定容量公式?電磁關系是運行狀態(tài)的反映,分析變壓器應從電磁關系入手,獲取變壓器基本方程,進一步分析變壓器的特性。變壓器不僅可以變換電壓和電流,還具有變換阻抗的作用。
變壓器的運行情況包括空載運行、負載運行和運行特性。
空載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側開路的運行狀態(tài)。
負載運行是指變壓器的一次側接交流電源,二次側接負載的運行狀態(tài)。
運行特性包括負載運行時二次側輸出電壓隨負載電流變化的關系以及在負載功率因數不變時,變壓器效率隨負載電流變化的關系。二、任務分析(五)三相變壓器三相副繞組,可Y接或△接三相原繞組,可Y接或△接
常用的接線方式:Y,yn(Y/YO)、Y,d(Y/△)、YN,d(YO/△)U1U2v1u1V1V2W1W2u2v2w1w2N1N2三、相關知識Y,yn聯(lián)結UVWuvw+-U1+-+-+-UVW+-U1+-+-+-wuv三、相關知識3.三相變壓器的主要額定值(1)額定容量(VA、KVA)(2)額定電壓(V、KV)三相變壓器為線電壓。U2N
原繞組加U1N時,副繞組的開路線電壓。U1N原繞組的額定線電壓。(3)額定電流(A)
I2N
副繞組的額定線電流。I1N原
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