任務(wù)1-變壓器的選擇與使用

學(xué)習(xí)情境1變壓器的選擇與使用任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試任務(wù)1.3三相變壓器、特殊變壓器的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用電機(jī)控制與維修化學(xué)工業(yè)出版社

學(xué)習(xí)情境1變壓器的選擇與使用【任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：1.能計(jì)算變壓器的各種參數(shù)；2.能根據(jù)負(fù)載要求選擇電力變壓器；3.能根據(jù)負(fù)載要求選擇特殊變壓器；4.能實(shí)施變壓器性能參數(shù)測(cè)試。知識(shí)目標(biāo)：1.了解各種變壓器的結(jié)構(gòu)；2.熟悉各種變壓器的工作原理；3.掌握各種變壓器的基本計(jì)算。電機(jī)控制與維修任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【任務(wù)描述】

變壓器是在電力系統(tǒng)和電子線路中應(yīng)用廣泛的電氣設(shè)備。它利用電磁感應(yīng)原理，將一種交變電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N或兩種以上頻率相同而數(shù)值不同的交變電壓。在電能的傳輸、分配和使用中，變壓器是關(guān)鍵設(shè)備，具有重要意義。除電力系統(tǒng)外，它在通信、廣播、冶金、焊接、電子實(shí)驗(yàn)、電氣測(cè)量、自動(dòng)控制等方面均有廣泛的應(yīng)用。本任務(wù)主要研究變壓器的分類、銘牌以及變壓器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理等內(nèi)容。電機(jī)控制與維修任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【子任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：1．能根據(jù)變壓器外形及銘牌確定變壓器特點(diǎn)與用途；2．能根據(jù)負(fù)載要求選擇電力變壓器。知識(shí)目標(biāo)：1．了解各種變壓器的結(jié)構(gòu)；2．熟悉單相變壓器的工作原理；3．掌握單相變壓器的基本計(jì)算。電機(jī)控制與維修任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【知識(shí)準(zhǔn)備】（一）變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1．單相變壓器的工作原理

常用單相變壓器的原理圖如圖1.1.1所示，它由一個(gè)鐵心和兩個(gè)獨(dú)立繞組組成。鐵心構(gòu)成變壓器的磁路部分，繞組構(gòu)成變壓器的電路部分。接交流電源的繞組稱為原繞組，接負(fù)載的另一繞組稱為副繞組。

電機(jī)控制與維修T

（a）原理圖（b）符號(hào)圖1.1.1變壓器原理圖放大任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】

在變壓器原邊加上電源電壓u1，在u1作用下，繞組中產(chǎn)生交流電流，這個(gè)電流在鐵心中建立交變磁通Φ，它穿過(guò)變壓器的兩個(gè)繞組，并使兩個(gè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，它們的大小分別為：

當(dāng)變壓器原繞組通以交流電流時(shí)，在其鐵心中產(chǎn)生交變磁通，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，原、副繞組都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，副繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于新的電源，這就是變壓器的基本工作原理。

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變壓器只能傳遞交流電能，而不能產(chǎn)生電能；它只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率；而在傳遞過(guò)程中幾乎不改變電流與電壓大小的乘積，即P=U1﹒I1≈U2﹒I2[例1-1-1]

低壓照明變壓器一次繞組匝數(shù)N1=1210匝，一次繞組電壓U1=220V，現(xiàn)要求二次繞組輸出電壓U2=36V，求二次繞組匝數(shù)N2及變比K。解由于則電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】推論（1）變電流作用則推論（2）變阻抗作用

二次側(cè)繞組電路負(fù)載阻抗為如果從一次側(cè)繞組電路來(lái)看，則其大小為電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】2．變壓器分類

為了達(dá)到不同的使用目的，并適應(yīng)不同的工作條件，變壓器有很多類型，可按其用途、繞組結(jié)構(gòu)、鐵心結(jié)構(gòu)、相數(shù)、調(diào)壓方式、冷卻方式、容量等進(jìn)行分類。

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圖1.1.2變壓器類型圖片放大任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】3．變壓器的結(jié)構(gòu)

主要組成部分由鐵芯和繞組兩部分構(gòu)成。1）變壓器鐵芯

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A）軛部磁通為中柱的1/2；b）山字形；c）日字形；d）F形；e）第一刃沖剪成對(duì)接雙山形；f）第二刃沖剪成二塊山字片圖1.1.3小型變壓器類的迭片放大任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】

2）變壓器繞組

按高、低繞組相互間位置的不同，繞組可分為同心式和交疊式兩種，如圖所示。電機(jī)控制與維修

（a）同心式（b）交疊式圖1.1.4變壓器繞組的結(jié)構(gòu)放大任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】（二）變壓器的銘牌1．型號(hào)：表示一臺(tái)變壓器的結(jié)構(gòu)、額定容量、電壓等級(jí)、冷卻方式等內(nèi)容，表示方法為如OSFPSZ-250000/220表明自耦三相強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷三繞組銅線有載調(diào)壓，額定容量250000kVA，高壓額定電壓220kV電力變壓器。

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任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】2．銘牌額定數(shù)據(jù)（額定值）額定容量SN——變壓器的視在功率（VA）。一次側(cè)額定電壓U1N——指變壓器在額定運(yùn)行情況下，根據(jù)變壓器絕緣等級(jí)和允許溫升所規(guī)定的原繞組的電壓值（三相為線電壓），稱為原繞組的額定電壓U1N。規(guī)定加在一次側(cè)的電壓（V）。二次側(cè)額定電壓U2N——在原繞組加上額定電壓后，副繞組空載時(shí)的端電壓（V）。額定電流I1N/I2N——變壓器額定容量下，原、副繞組允許長(zhǎng)期通過(guò)的電流（三相為線電流A）。額定頻率fN

——我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：工業(yè)用交流電頻率為50Hz。此外，還有空載電流百分值、短路阻抗百分值、額定效率、溫升等額定值等。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】2．銘牌額定數(shù)據(jù)（額定值）額定值之間的關(guān)系：?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯年P(guān)系式三相變壓器的關(guān)系式電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】[例1-1-4]

一臺(tái)單相變壓器，額定容量SN＝180kVA，原、副繞組的額定電壓U1N/U2N＝6000V/220V，求原、副繞組的額定電流I1N、I2N各是多大?這臺(tái)變壓器的輸出端能否接150kW，功率因數(shù)為0.75的感性負(fù)載?解原繞組電流是副繞組電流是150kW感性負(fù)載流過(guò)的電流為由于I2＞I2N，不行。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【知識(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【任務(wù)實(shí)施】1.實(shí)施地點(diǎn)：教室、電機(jī)實(shí)訓(xùn)室2.實(shí)施所需器材

1）多媒體設(shè)備；2）3～4種變壓器實(shí)物，至少有單相、三相變壓器及自耦變壓器各一臺(tái)?？倲?shù)不少于10臺(tái)。3.實(shí)施內(nèi)容與步驟：1）學(xué)生分組：4人左右一組，指定組長(zhǎng)。工作始終各組人員盡量固定。2）教師布置工作任務(wù)。學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，了解工作內(nèi)容，明確工作目標(biāo)，制定實(shí)施方案。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【任務(wù)實(shí)施】引導(dǎo)問(wèn)題為：（1）變壓器有什么用處？按用途、按相數(shù)變壓器是如何分類的？（2）變壓器的主要結(jié)構(gòu)有哪幾部分？（3）變壓器的主要額定值有哪幾個(gè)，單相、三相變壓器的額定容量、額定電壓、額定電流的意義相同嗎？3）教師通過(guò)圖片、實(shí)物或多媒體分析演示讓學(xué)生了解變壓器結(jié)構(gòu)、原理、銘牌參數(shù)并舉例，或指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。4）實(shí)際觀察幾種變壓器外形（1）觀察變壓器結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，觀察結(jié)果記錄在表1-1-1中。（2）注意事項(xiàng)①認(rèn)真觀察，注意各種變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，記錄完整；②注意安全，避免劃傷、砸傷。

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表1-1-1變壓器觀察結(jié)果記錄表電機(jī)控制與維修

序號(hào)變壓器名稱變壓器型號(hào)額定容量（VA）額定電壓（V）額定電流（A）變壓器用途結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1234任務(wù)1.1之【任務(wù)實(shí)施】3.實(shí)施內(nèi)容與步驟：任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【學(xué)習(xí)小結(jié)】

本任務(wù)的核心是變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理。它是深入分析變壓器運(yùn)行的基礎(chǔ)。變壓器工作原理的基礎(chǔ)是法拉第電磁感應(yīng)定律。要求變壓器原、副繞組有良好的磁耦合，要求鐵心材料有良好的磁導(dǎo)率。在制作鐵心時(shí)，要盡量減小磁阻（對(duì)一般變壓器而言）。繞組的放置既要考慮絕緣，也要考慮安全生產(chǎn)，因此，心式變壓器的高壓繞組一般放在低壓繞組的外面。變壓器原、副繞組的電流是反相的。副繞組電流建立的磁動(dòng)勢(shì)在鐵芯中產(chǎn)生的磁通，對(duì)原繞組電流建立的磁動(dòng)勢(shì)在鐵芯中產(chǎn)生的磁通而言具有抵消作用。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，副繞組的電流增大時(shí)，原繞組的電流也隨著增大。因此，原繞組電流的大小是由副繞組電流大小決定的。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【自我評(píng)估】1．1-1變壓器的基本結(jié)構(gòu)有哪兩大部分？1．1-2變壓器的鐵心和繞組主要是用什么材料？1．1-3變壓器的額定值主要有哪幾個(gè)？它們?cè)趩蜗嗪腿嘧儔浩髦泻x相同么？舉例說(shuō)明。1．1-4某機(jī)床控制電路電壓為48V，控制電路的負(fù)載（各種繼電器、接觸器）為40W，功率因數(shù)0.8。機(jī)床電源為線電壓380V，相電壓為220V。為滿足控制電路的需要，試選擇變壓器的電壓和功率，并說(shuō)明接線方式。備選變壓器：BK-200（一次電壓380V，二次電壓48V，額定容量50VA）；備選變壓器：BK-200（一次電壓220V，二次電壓48V，額定容量60VA）。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1之【自我評(píng)估】1．1-5某機(jī)床控制電路電壓為24V，控制電路的負(fù)載（各種繼電器、接觸器）為20W，功率因數(shù)0.8。機(jī)床電源為線電壓380V。為滿足控制電路的需要，試選擇變壓器的電壓和功率，并說(shuō)明接線方式。備選變壓器：BK-30（一次電壓380，二次電壓24V，額定容量30VA）；備選變壓器：BK-20（一次電壓380，二次電壓24V，額定容量20VA）。1．1-6有一臺(tái)單相變壓器，額定容量為5kV·A，高、低壓繞組均由兩個(gè)線圈組成，高壓邊每個(gè)線圈的額定電壓為1100V，低壓邊每個(gè)線圈的額定電壓為110V，現(xiàn)將它們進(jìn)行不同方式的聯(lián)結(jié)。試問(wèn)：可得幾種不同的變比？每種聯(lián)結(jié)時(shí)，高、低壓邊的額定電流為多少？電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.1認(rèn)識(shí)變壓器【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】

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項(xiàng)目?jī)?nèi)容配分考核要求扣分標(biāo)準(zhǔn)得分實(shí)訓(xùn)態(tài)度1.實(shí)訓(xùn)的積極性；2.安全操作規(guī)程地遵守情況；3.紀(jì)律遵守情況；4.完成技能訓(xùn)練報(bào)告30積極參加實(shí)訓(xùn)，遵守安全操作規(guī)程和勞動(dòng)紀(jì)律，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神；技能訓(xùn)練報(bào)告符合要求違反操作規(guī)程扣20分；不遵守勞動(dòng)紀(jì)律扣10分；技能訓(xùn)練報(bào)告不符合要求扣10分變壓器觀察觀察各種變壓器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，記錄參數(shù)40觀察認(rèn)真，記錄完整觀察不認(rèn)真扣20分；記錄不完整扣20分工具的整理與環(huán)境清潔1.工具整理情況；2.環(huán)境清潔情況；30要求工具碼放整齊，工作臺(tái)周圍無(wú)雜物；工具碼放不整齊1件扣1分；有雜物1件扣1分；合計(jì)100注各項(xiàng)配分扣完為止表1-1-2任務(wù)1.1綜合評(píng)價(jià)表任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試【任務(wù)描述】—臺(tái)變壓器在出廠之前，或在檢修之后，一般都要做兩項(xiàng)基本試驗(yàn)來(lái)測(cè)定變壓器的變比和參數(shù)，這就是變壓器的空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)。變壓器試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)變壓器的性能是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件的規(guī)定，是否存在影響變壓器正常運(yùn)行的各種缺陷，以及測(cè)出變壓器的有關(guān)數(shù)據(jù)。另外還要通過(guò)負(fù)載試驗(yàn)來(lái)測(cè)取單相變壓器的運(yùn)行特性。本任務(wù)主要研究單相變壓器的空載參數(shù)、短路參數(shù)及運(yùn)行特性的測(cè)試方法、測(cè)試線路的接線。

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任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試【子任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：1.能根據(jù)測(cè)試原理圖實(shí)施變壓器空載、短路和負(fù)載測(cè)試接線；

2.能根據(jù)不同測(cè)試選用測(cè)試儀表；

3.能正確讀取測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。

知識(shí)目標(biāo)：1.了解變壓器性能參數(shù)的意義；2.熟悉單相變壓器空載、短路和負(fù)載運(yùn)行的含義；3.掌握單相變壓器性能參數(shù)的基本計(jì)算。

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任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試

【知識(shí)準(zhǔn)備】（一）空載測(cè)試變壓器空載是指原邊接額定電壓，副邊開(kāi)路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。變壓器空載試驗(yàn)的目的是確定變比k，空載電流百分值，空載損耗和激磁阻抗等。空載試驗(yàn)線路如圖1.2.1所示。原邊接上額定電壓，副邊開(kāi)路。為安全與方便，空載測(cè)試一般在低壓側(cè)加試驗(yàn)電壓，高壓側(cè)開(kāi)路。

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任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】（一）空載測(cè)試

據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器的激磁參數(shù)：1）變壓器變比（單相變壓器）

圖1.2.1空載試驗(yàn)線路圖

圖1.2.2空載試驗(yàn)等值電路電機(jī)控制與維修

放大（一）空載測(cè)試2）激磁參數(shù)（空載參數(shù)）計(jì)算

激磁電阻激磁阻抗激磁電抗3）空載電流百分值

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任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】（二）短路測(cè)試變壓器短路是指原邊接短路電壓，副邊短路時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。變壓器短路試驗(yàn)的目的是確定短路電壓短路電壓，短路阻抗，銅損耗等。短路試驗(yàn)線路如圖1.2.3所示。副邊短路，將調(diào)壓器從0V開(kāi)始升壓，觀測(cè)短路側(cè)電流達(dá)到額定電流值（或原邊電流為額定值）時(shí)，原邊的電壓即為短路電壓。為安全與方便，短路測(cè)試一般在高壓側(cè)加試驗(yàn)電壓，低壓側(cè)短路。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】（二）短路測(cè)試根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算變壓器的激磁參數(shù)：1）變壓器短路電壓（或短路阻抗Zs）

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圖1.2.3變壓器短路試驗(yàn)電路圖放大任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】

2）短路阻抗

在變壓器短路試驗(yàn)中，由電壓表和電流表的讀出數(shù)據(jù)即可確定短路阻抗Zk，即短路阻抗

短路電阻

短路電抗電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】短路試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意短路用的接線盡量短和離開(kāi)器身，避免產(chǎn)生不正常的渦流損耗，影響測(cè)試結(jié)果。接線截面積與短路端出線銅排或?qū)U截面積相等。短路銅排應(yīng)拴緊，不可松弛，以減少接觸電阻。（三）負(fù)載測(cè)試變壓器負(fù)載時(shí)的運(yùn)行特性有兩個(gè)：外特性和效率特性。外持性是指一次側(cè)外施電壓與二次側(cè)功率因數(shù)不變時(shí)，二次側(cè)電壓與電流的變化關(guān)系，即U2=f（I2）。效率特性是指一次電壓和二次測(cè)負(fù)載功率因數(shù)不變時(shí)，變壓器的效率與負(fù)載電流的變化關(guān)系，即η=f（I2）。

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任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】在能量傳遞過(guò)程中，變壓器內(nèi)部同時(shí)將產(chǎn)生損耗。變壓器的損耗分銅耗和鐵耗兩種。銅耗是電流在繞組中產(chǎn)生的電能損耗，與負(fù)載電流的平方成正比，因而稱之為可變損耗。鐵耗是交變磁通在鐵心中產(chǎn)生的磁滯和渦流損耗。由于變壓器主磁通是基本不變的量，鐵心損耗是一個(gè)常量故稱不變損耗。效率特性的特征指標(biāo)是效率η，其定義為額定負(fù)載時(shí)的η值約為95％~99％。

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圖1.2.4變壓器負(fù)載試驗(yàn)電路圖放大任務(wù)1.2之【知識(shí)準(zhǔn)備】任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試

【任務(wù)實(shí)施】1.實(shí)施地點(diǎn)：教室、電機(jī)實(shí)訓(xùn)室2.實(shí)施所需器材

1）多媒體設(shè)備；2）50～100VA單相變壓器10臺(tái)，相應(yīng)數(shù)量的電壓表、電流表及功率表、開(kāi)關(guān)、連接導(dǎo)線等。3.實(shí)施內(nèi)容與步驟：

1）學(xué)生分組：4人左右一組，指定組長(zhǎng)。工作始終各組人員盡量固定。2）教師布置工作任務(wù)。學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，了解工作內(nèi)容，明確工作目標(biāo)，制定實(shí)施方案。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試

【任務(wù)實(shí)施】3.實(shí)施內(nèi)容與步驟引導(dǎo)問(wèn)題為：（1）變壓器測(cè)試項(xiàng)目主要有哪幾個(gè)？（2）什么叫變壓器空載運(yùn)行？變壓器空載測(cè)試的目的是什么？（3）什么叫變壓器短路運(yùn)行？變壓器短路測(cè)試的目的是什么？（4）什么叫變壓器負(fù)載運(yùn)行？變壓器的輸出電壓與負(fù)載大小有什么關(guān)系？3）教師通過(guò)圖片、實(shí)物或多媒體分析演示讓學(xué)生了解變壓器測(cè)試原理、線路與方法，或指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。4）實(shí)際進(jìn)行變壓器空載測(cè)試、短路測(cè)試及運(yùn)行特性測(cè)試。

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任務(wù)1.2之【任務(wù)實(shí)施】（1）變壓器空載測(cè)試按圖1.2.1接線，同學(xué)先自檢，經(jīng)教師復(fù)檢確認(rèn)后，進(jìn)行變壓器空載測(cè)試，結(jié)果記入表1-2-1中。

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試驗(yàn)變壓器銘牌記錄型號(hào)額定電壓（V）額定電流（A）測(cè)試記錄計(jì)算結(jié)果原邊電壓U1（v）副邊電壓U20（v）空載電流I0（v）空載損耗P0（v）變比K空載電阻R0（Ω）空載阻抗Z0（Ω）空載電流百分?jǐn)?shù)%表1-2-1變壓器空載試驗(yàn)記錄表3.實(shí)施內(nèi)容與步驟（2）變壓器短路測(cè)試按圖1.2.3接線，同學(xué)先自檢，經(jīng)教師復(fù)檢確認(rèn)后，進(jìn)行變壓器短路測(cè)試，結(jié)果記入表1-2-2中。

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試驗(yàn)變壓器銘牌記錄型號(hào)額定電壓（V）額定電流（A）測(cè)試記錄計(jì)算結(jié)果原邊電壓U1（v）短路電壓Ud（v）短路電流I0（v）短路損耗P0（v）短路電阻rk（Ω）短路電抗xk（Ω）短路阻抗zk（Ω）短路電壓ud%表1-2-2變壓器短路試驗(yàn)記錄表3.實(shí)施內(nèi)容與步驟任務(wù)1.2之【任務(wù)實(shí)施】（3）變壓器運(yùn)行特性測(cè)試按圖1.2.4接線，同學(xué)先自檢，經(jīng)教師復(fù)檢確認(rèn)后，進(jìn)行變壓器運(yùn)行特性測(cè)試，結(jié)果記入表1-2-3中。電機(jī)控制與維修

試驗(yàn)變壓器銘牌記錄型號(hào)額定電壓（V）額定電流（A）測(cè)試記錄畫(huà)變壓器外特性曲線負(fù)載（W）原邊電壓U1（v）副邊電壓U2（v）原邊電流I1（A）副邊電流I2（A）255075100125表1-2-3變壓器負(fù)載試驗(yàn)記錄任務(wù)1.2之【任務(wù)實(shí)施】3.實(shí)施內(nèi)容與步驟（4）注意事項(xiàng)①空載測(cè)試時(shí)，一般在低壓側(cè)進(jìn)行，并使用低功率因數(shù)功率表。②短路測(cè)試時(shí)，一般在高壓側(cè)加電壓、將低壓側(cè)短接。升電壓時(shí)，密切注意電流表數(shù)值，達(dá)到加壓側(cè)電流的額定值即可。③負(fù)載測(cè)試時(shí)，盡量是每組負(fù)荷差距大些，以使曲線平滑。④接線完成后，須經(jīng)指導(dǎo)教師檢查并同意送電后，方可進(jìn)行試驗(yàn)。⑤試驗(yàn)過(guò)程中，接線換表等必須切斷電源。嚴(yán)禁帶電接線或換表！

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任務(wù)1.2之【任務(wù)實(shí)施】3.實(shí)施內(nèi)容與步驟任務(wù)1.2單相變壓器的

性能參數(shù)測(cè)試

【學(xué)習(xí)小結(jié)】

本任務(wù)通過(guò)變壓器空載運(yùn)行和負(fù)載運(yùn)行等試驗(yàn)分析了變壓器的運(yùn)行原理，能量的傳通以及內(nèi)部的電磁過(guò)程；通過(guò)空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)，確定了變壓器的鐵損耗、變比、空載電流和勵(lì)磁阻抗，以及變壓器的額定銅損耗、短路電壓和短路阻抗。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試

【自我評(píng)估】1.2-1變壓器空載試驗(yàn)的目的是什么？進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意什么？1.2-2變壓器短路試驗(yàn)的目的是什么？進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？1.2-3變壓器負(fù)載試驗(yàn)的目的是什么？1.2-4變壓器的空載阻抗與勵(lì)磁阻抗有什么不同？1.2-5變壓器的短路阻抗與短路電壓有什么不同？短路阻抗的實(shí)際意義是什么？1.2-6變壓器空載試驗(yàn)一般在哪側(cè)進(jìn)行？將電源加在低壓側(cè)或高壓側(cè)所測(cè)得的空載電流、空載電流百分值、空載功率及勵(lì)磁阻抗是否相等？1.2-7變壓器短路試驗(yàn)一般在哪一側(cè)進(jìn)行？將電源加到高壓側(cè)或低壓側(cè)所測(cè)得的短路電壓、短路電壓百分值、短路功率及計(jì)算出的短路阻抗是否相等？

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任務(wù)1.2單相變壓器的性能參數(shù)測(cè)試

【評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)】電機(jī)控制與維修

項(xiàng)目?jī)?nèi)容配分考核要求扣分標(biāo)準(zhǔn)得分實(shí)訓(xùn)態(tài)度1.實(shí)訓(xùn)的積極性；2.安全操作規(guī)程地遵守情況；3.紀(jì)律遵守情況；4.完成訓(xùn)練報(bào)告30積極參加實(shí)訓(xùn)，遵守安全操作規(guī)程和勞動(dòng)紀(jì)律，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神；技能訓(xùn)練報(bào)告符合要求違反操作規(guī)程扣20分；不遵守勞動(dòng)紀(jì)律扣10分；技能訓(xùn)練報(bào)告不符合要求扣10分測(cè)試電路的連接1.按圖連接電路；2.正確選用儀表30看懂電路圖，并能夠根據(jù)電路圖連接電源、電路；正確連接變壓器電源、電路的連接不正確扣20分；變壓器的正確不連接扣10分性能參數(shù)的測(cè)試與計(jì)算1.電壓測(cè)量；2.電流測(cè)量；3.功率測(cè)量；4.參數(shù)計(jì)算40能正確使用電壓表、電流表及功率表；能正確計(jì)算參數(shù)值不能正確使用電壓表、電流表及功率表扣20分；不能正確計(jì)算參數(shù)值扣20分合計(jì)100注各項(xiàng)配分扣完為止表1-2-4任務(wù)1.2綜合評(píng)價(jià)表

任務(wù)1.3三相變壓器、特種變壓器的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

【任務(wù)描述】現(xiàn)代電力系統(tǒng)均采用三相制，因而三相變壓器的應(yīng)用極為廣泛。三相變壓器可以用三個(gè)單相變壓器組成，這種三相變壓器稱為三相變壓器組，還有一種由鐵扼把三個(gè)鐵心柱連在一起的三相變壓器，稱為三相心式變壓器。從運(yùn)行原理來(lái)看，三相變壓器在對(duì)稱負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，各相電壓、電流大小相等，相位上彼此相差120°，就其一相來(lái)說(shuō)，和單相變壓器沒(méi)有什么區(qū)別。由于工業(yè)的不斷發(fā)展，相應(yīng)地出現(xiàn)了適用于各種用途的特種變壓器。它們分別是自耦變壓器、互感器（儀用變壓器）以及電焊變壓器。本任務(wù)主要研究三項(xiàng)變壓器和幾種應(yīng)用較多的特種變壓器的工作原理和使用。

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任務(wù)1.3三相變壓器、特種變壓器的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

【子任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：1.能進(jìn)行三相變壓器基本計(jì)算；2.能根據(jù)銘牌和外形確定特種變壓器用途與特點(diǎn)；3.能根據(jù)工作實(shí)際選擇所需特種變壓器類型。知識(shí)目標(biāo)：1.了解三相變壓器和特種變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.熟悉各種變壓器的用途和使用注意事項(xiàng)。3.掌握特種變壓器的參數(shù)意義。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3三相變壓器、特種變壓器的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

【知識(shí)準(zhǔn)備】（一）三相變壓器1.三相變壓器的磁路系統(tǒng)三相變壓器的磁路系統(tǒng)按其鐵心結(jié)構(gòu)可分為組式磁路和心式磁路。1）組式（磁路）變壓器三相組式變壓器是由三臺(tái)單相變壓器組成的，相應(yīng)的磁路稱為組式磁路。由于每相的主磁通中各沿自己的磁路閉合，彼此不相關(guān)聯(lián)。當(dāng)一次側(cè)外施三相對(duì)稱電壓時(shí)，各相的主磁通必然對(duì)稱，由于磁路三相對(duì)稱，顯然其三相空載電流也是對(duì)稱的。三相組式變壓器的磁路系統(tǒng)如圖所示。電機(jī)控制與維修任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】2）心式（磁路）變壓器三相心式變壓器每相有一個(gè)鐵心柱，三個(gè)鐵心柱用鐵扼連接起來(lái)，構(gòu)成三相鐵心，如圖1.3.2所示。這種磁路的特點(diǎn)是三相磁路彼此相關(guān)。從圖上可以看出，任何一相的主磁通都要通過(guò)其他兩相的磁路作為自己的閉合磁路。三相心式變壓器可以看成是由三相組式變壓器演變而來(lái)的。電機(jī)控制與維修

圖1.3.1三相組式變壓器的磁路系統(tǒng)放大與三相組式變壓器相比，三相心式變壓器省材料，效率高，占地少，成本低，運(yùn)行維護(hù)方便，故應(yīng)用廣泛。只在超高壓、大容量巨型變壓器中由于受運(yùn)輸條件限制或?yàn)闇p少備用容量才采用三相組式變壓器。

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圖1.3.2三相心式變壓器的磁路系統(tǒng)

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大2.三相變壓器的電路系統(tǒng)―聯(lián)結(jié)組別1）三相繞組的聯(lián)結(jié)方法為了在使用變壓器時(shí)能正確聯(lián)結(jié)而不至發(fā)生錯(cuò)誤，變壓器繞組的每個(gè)出線端都給予一個(gè)標(biāo)志，電力變壓器繞組首、末端的標(biāo)志如表1-3-1所示。電機(jī)控制與維修

表1-3-1繞組的首端和末端的標(biāo)記任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】在三相變壓器中，不論一次繞組或二次繞組，我國(guó)主要采用星形和三角形兩種聯(lián)結(jié)方法。把三相繞組的三個(gè)末端（或）聯(lián)結(jié)在一起，而把它們的首端Ul、Vl、Wl（或ul、vl、w2）引出，便是星形聯(lián)結(jié)，用字母Y或y表示，如圖1.3.3（a）所示。把一相繞組的末端和另一相繞組的首端連在一起，順次連接成一閉合回路，然后從首端Ul、Vl、Wl（或）引出，如圖（b）、（c）所示，便是三角形聯(lián)結(jié)，用字母D或d表示。其中，在圖（b）中，三相繞組按U1-U2W1-W2V1-V2U1的順序聯(lián)結(jié)，稱為逆序（逆時(shí)針）三角形聯(lián)結(jié)；在圖（c）中，三相繞組按U1-U2V1-V2W1-W2U1的順序聯(lián)結(jié)，稱為順序（順時(shí)針）三角形聯(lián)結(jié)。

電機(jī)控制與維修任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】電機(jī)控制與維修圖1.3.3三相線圈聯(lián)結(jié)方法及相量圖任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大2）單相變壓器的極性由于一臺(tái)三相變壓器可以看成由三臺(tái)單相變壓器組成，故要想弄清三相變壓器原、副邊線電動(dòng)勢(shì)（線電壓）間的相位關(guān)系，須首先掌握單相變壓器原、副邊電動(dòng)勢(shì)（電壓）之間的相位關(guān)系，即單相變壓器的極性。單相變壓器的主磁通及原、副繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都是交變的，無(wú)固定的極性。這里所講的極性是指某一瞬間的相對(duì)極性，即任一瞬間，高壓繞組的某一端點(diǎn)的電位為正（高電位）時(shí)，低壓繞組必有一個(gè)端點(diǎn)的電位也為正（高電位），這兩個(gè)具有正極性或另兩個(gè)具有負(fù)極性的端點(diǎn)，稱為同極性端，用符號(hào)“·”或“﹡”表示。同極性端可能在繞組的對(duì)應(yīng)端，如圖1.3.4（a）所示，也可能在繞組的非對(duì)應(yīng)端，如圖（b）所示，這取決于繞組的繞向。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】

當(dāng)原、副繞組的繞向相同時(shí)，同極性端在兩個(gè)繞組的對(duì)應(yīng)端；當(dāng)原、副繞組的繞向相反時(shí)，同極性端在兩個(gè)繞組的非對(duì)應(yīng)端。單相變壓器的首端和末端有兩種不同的標(biāo)法。一種是將原、副繞組的同極性端都標(biāo)為首端（或末端），如圖（a）所示，這時(shí)原、副繞組電動(dòng)勢(shì)與同相位（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的參考方向均規(guī)定從末端指向首端）。另一種標(biāo)法是把原、副繞組的異極性端標(biāo)為首端（或末端），如圖（b）所示，這時(shí)與反相位。

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圖1.3.4線圈的同極性端任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大綜上分析可知，在單相變壓器中，原、副繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間的相位關(guān)系要么同相要么反相位，它取決于繞組的繞向和首末端標(biāo)記，即同極性端子同樣標(biāo)號(hào)電動(dòng)勢(shì)同相位。為了形象地表示高、低壓繞組電動(dòng)勢(shì)之間的相位關(guān)系，采用所謂“時(shí)鐘表示法”。即把高壓繞組電動(dòng)勢(shì)相量作為時(shí)鐘的長(zhǎng)針，并固定在“12”上，低壓繞組電動(dòng)勢(shì)相量作為時(shí)鐘的短針，其所指的數(shù)字即為單相變壓器聯(lián)結(jié)組的組別號(hào)，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，單相變壓器以I，I0作為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組。電機(jī)控制與維修

圖1.3.5不同標(biāo)志和繞向時(shí)原、副繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間的相位關(guān)系

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大3）三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別

三相變壓器原、副邊三相繞組均可采用Y（y）聯(lián)結(jié)或YN（yn）聯(lián)結(jié)，也可采用D（d）聯(lián)結(jié)，括號(hào)中為低壓三相繞組聯(lián)結(jié)方式的表示符號(hào)。因此三相變壓器的聯(lián)結(jié)方式有Y，yn、Y，d、YN，d、Y，y、YN，y、D，yn、D，y、D，d等多種組合，其中前三種為最常見(jiàn)的聯(lián)結(jié)，逗號(hào)前的大寫(xiě)字母表示高壓繞組的聯(lián)結(jié)；逗號(hào)后的小寫(xiě)字母表示低壓繞組的聯(lián)結(jié)，N（或n）表示有中性點(diǎn)引出。（1）Y，y聯(lián)結(jié)圖（a）為三相變壓器Y，y聯(lián)結(jié)時(shí)的接線圖，圖（b）為圖（a）的相量圖?？梢?jiàn)，如把指向鐘面的12上，則也指向12，故其聯(lián)結(jié)組就寫(xiě)成Y，y0。如高壓繞組三相標(biāo)志不變，而將低壓繞組三相標(biāo)志依次后移一個(gè)鐵心柱，在相位圖上相當(dāng)于把各相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)了120°（即4個(gè)點(diǎn)），則得Y，y4聯(lián)結(jié)組；如后移兩個(gè)鐵心柱，則得8點(diǎn)鐘接線，記為Y，y8聯(lián)結(jié)組。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】

在圖（a）中，如將原、副繞組的異極性端子標(biāo)在對(duì)應(yīng)端，如圖（a）所示，這時(shí)原、副邊對(duì)應(yīng)相的相電動(dòng)勢(shì)反向，則線電動(dòng)勢(shì)與的相位相差180°，如圖（b）所示，因而就得到了Y，y6聯(lián)結(jié)組。同理，將低壓側(cè)三相繞組依次后移一個(gè)或兩個(gè)鐵心柱，便得Y，y10或Y，y2聯(lián)結(jié)組。

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圖3.1.6Y，y0連接組任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大電機(jī)控制與維修

圖1.3.7Y，y6聯(lián)結(jié)

圖1.3.8Y,d11聯(lián)結(jié)任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大（2）Y，d聯(lián)結(jié)圖（a）是三相變壓器Y，d聯(lián)結(jié)時(shí)的接線圖。圖中將原、副繞組的同極性端標(biāo)為首端（或末端），副繞組則按U1一U2W1一W2V1一V2U1順序作三角形聯(lián)結(jié)，這時(shí)原、副邊對(duì)應(yīng)相的相電動(dòng)勢(shì)也同相位，但線電動(dòng)勢(shì)與的相位差為330°，如圖（b）所示，當(dāng)指向鐘面的12時(shí)，則指向11，故其組號(hào)為11，用Y，d11表示。同理，高壓側(cè)三相繞組不變，而相應(yīng)改變低壓側(cè)三相繞組的標(biāo)號(hào)，則得Y，d3和Y，d7聯(lián)結(jié)組。如將副繞組按Ul一U2V1一V2W1一W2U1順序作三角形聯(lián)結(jié)，如圖（a）所示。這時(shí)原、副邊對(duì)應(yīng)相的相電動(dòng)勢(shì)也同相，但線電動(dòng)勢(shì)與的相位差為30°，如圖（b）所示，故其組號(hào)為1，則得到Y(jié)，d1聯(lián)結(jié)。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】

綜上所述可得，對(duì)Y，y聯(lián)結(jié)而言，可得0、、10等六個(gè)偶數(shù)組別；而Y，d聯(lián)結(jié)而言，可得l、、11等六個(gè)奇數(shù)組別。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Y，yn0；Y，d11；YN，d11；YN，y0和Y，y0等五種作為三相雙繞組電力變壓器的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組。Y,yn0聯(lián)結(jié)組的二次繞組可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變壓器時(shí)可兼供動(dòng)力和照明負(fù)載。Y，d11聯(lián)結(jié)組用于低壓側(cè)電壓超過(guò)400V的線路中。YN，d11聯(lián)結(jié)組主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)可以接地。

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圖1.3.9Y,d1聯(lián)結(jié)任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大

4）三相變壓器繞組的極性判別

當(dāng)把三相變壓器原、副繞組聯(lián)接成星形或三角形時(shí)，繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就互差120°，變壓器正常運(yùn)行。如果當(dāng)一相繞組接反了，該相繞組產(chǎn)生的磁通會(huì)與另外兩相繞組產(chǎn)生的磁通相互抵消，使得變壓器空載阻抗變得很小，接入電源后會(huì)流過(guò)很大的電流而燒壞變壓器。為避免上述事故發(fā)生，要確定三相繞組的相對(duì)極性，即確定三相變壓器繞組的首末端，通常也稱為繞向測(cè)定。具體做法是：在圖（a）中，若將原繞組的1U2和lV2端子相聯(lián)接后，在lU1和1V1間加電壓。在圖（b）中，若將兩繞組的1U2和lVl端子聯(lián)接在一起，在1U1和1V2之間加電壓，則在W相繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這表明，1U1.1V1中一個(gè)為首端，一個(gè)為末端。更換一相繞組后，重復(fù)上述過(guò)程，就可以確定三相繞組的相對(duì)極性。用同樣的方法、步驟也可以確定副繞組的相對(duì)極性。讀者可以依據(jù)楞次定律參照?qǐng)D1.3.10自行分析判斷。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】電機(jī)控制與維修

圖1.3.10三相變壓器組的繞向測(cè)定（a）（b）任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大（二）自耦變壓器1.自耦變壓器的結(jié)構(gòu)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律所講的自感現(xiàn)象制成的變壓器，稱之為自感變壓器，也稱為自耦變壓器。自耦變壓器的特點(diǎn)在于：其原、副繞組之間不僅有磁的聯(lián)系，而且也有電的直接聯(lián)系。

自耦變壓器與普通變壓器相似，也是由鐵心和原、副繞組兩部分組成。所不同的是，原、副繞組共用一個(gè)線圈，如圖1.3.11所示。如果繞組中間的抽頭做成可滑動(dòng)接觸的，就可構(gòu)成一個(gè)電壓可調(diào)的自耦變壓器。通常將這類可調(diào)的自耦變壓器稱為自耦調(diào)壓器。如圖1.3.12所示，這種自耦調(diào)壓器將鐵心做成圓環(huán)形，將繞組均勻繞在上面，滑動(dòng)接觸點(diǎn)一般用碳刷構(gòu)成。碳刷觸頭通過(guò)組件與轉(zhuǎn)柄相連．可根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)柄以改變輸出電壓。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】

電機(jī)控制與維修

（a）外形結(jié)構(gòu)（b）電路原理

圖1.3.11自耦變壓器結(jié)構(gòu)圖1.3.12自耦調(diào)壓器

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】放大放大2.自耦變壓器的原理

自耦變壓器可以看作是由一臺(tái)雙繞組變壓器改接變成的。設(shè)雙繞組變壓器原、副繞組的總匝數(shù)為N1，副繞組匝數(shù)為N2，額定電壓分別為U1N，額定電流分別為U2N，根據(jù)變壓器原理，變比k=N1/N2=U1N/U2N若將這臺(tái)雙繞組變壓器原、副繞組按圖1.3.13所示串聯(lián)起來(lái)，便成為一臺(tái)自耦變壓器。N2既屬于原繞組的一部分，同時(shí)也是副繞組的組成部分，成為公共繞組，N1成為原繞組。

自耦變壓器可用于升壓。也可用于降壓。圖1.3.13為降壓自耦變壓器原理接線圖。若將電電源和負(fù)載對(duì)調(diào)，就成為升壓自耦變壓器。

電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】如果在自耦變壓器原繞組上加上電壓，且不考慮繞組的電阻壓降和漏抗壓降，繞組內(nèi)有電流通過(guò)。鐵心內(nèi)就產(chǎn)生交變磁通，原繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)與外加電壓相平衡。副繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與其匝數(shù)也是成正比。電機(jī)控制與維修

圖1.3.13自耦調(diào)壓器工作原理

放大任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】（三）互感器1.電流互感器電流互感器的結(jié)構(gòu)、工作原理與普通雙繞組變壓器相似，也是由鐵心和原、副繞組兩部分構(gòu)成。其主要特點(diǎn)在于，電流互感器原繞組的匝數(shù)很少，一般只有一匝到幾匝。使用中，原繞組串聯(lián)在被測(cè)電路中。副繞組的匝數(shù)很多，用較細(xì)的導(dǎo)線繞制。根據(jù)測(cè)量目的不同，副繞組聯(lián)接電流表或電度表的電流線圈。根據(jù)變壓器的變流比公式

電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】[例1-3-1]

某電力線路，電壓為10.5kV，今采用LQJ-15環(huán)氧樹(shù)脂澆注的電流互感器測(cè)量線路電流。已知，電流表測(cè)得的電流為2.5A，若不計(jì)空載電流和漏阻抗的影響，試問(wèn)該線路電流為多大?若采用的電流互感器，能否測(cè)量該線路的電流?

解由于LQJ-15型電流互感器可允許在15kV線路中進(jìn)行測(cè)量，故在該線路是可以使用的。因?yàn)镵i=40，I2=2.5A，則該線路的電流為如采用Ki=75/5的電流互感器，它所測(cè)量電流的最大值為所以，不能將的電流互感器用于測(cè)量線路為100A的電流。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】為了測(cè)量的準(zhǔn)確和安全，在使用電流互感器時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（1）電流互感器在運(yùn)行中副繞組絕對(duì)不能開(kāi)路。若開(kāi)路，互感器即成為空載運(yùn)行，流過(guò)原繞組的線路電流，全部成為互感器的勵(lì)磁電流。副繞組此時(shí)沒(méi)有電流通過(guò)，副繞組電流的去磁作用消失，原繞組磁動(dòng)勢(shì)不變，使鐵心中磁感應(yīng)強(qiáng)度提高很多倍，磁路嚴(yán)重飽和，磁通的波形為平頂波，在磁通變化過(guò)程中，過(guò)零時(shí)相當(dāng)快。因而在副繞組中感應(yīng)出很高的尖峰電動(dòng)勢(shì)，其峰值可達(dá)數(shù)千伏，會(huì)造成互感器絕緣擊穿，也可能造成人身傷害。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】另外，由于磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，鐵損耗增加，鐵心過(guò)熱．加速絕緣物老化。在電流互感器副繞組電路中，絕對(duì)不允許接裝保險(xiǎn)絲；當(dāng)副繞組不接電流表時(shí)，要把副繞組短接，若要拆下運(yùn)行中的電流表，必須先把互感器副繞組短接后，才能把電流表拆下來(lái)。（2）電流互感器的鐵心和副繞組要同時(shí)可靠接地，以免高壓側(cè)絕緣擊穿時(shí)，損壞儀表或造成人身傷亡。（3）副繞組負(fù)載阻抗要小于規(guī)定的阻抗，互感器準(zhǔn)確度等級(jí)要比所接儀表的準(zhǔn)確度高兩級(jí)。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】2.電壓互感器電壓互感器實(shí)質(zhì)是一個(gè)降壓變壓器，其工作原理和結(jié)構(gòu)與其它變壓器沒(méi)有區(qū)別。也是由鐵心和原、副繞組兩個(gè)主要部分組成。它的主要特點(diǎn)在于：原繞組匝數(shù)較多，并聯(lián)在被測(cè)電路中，副繞組匝數(shù)較少，接在高阻抗的測(cè)量?jī)x表上，有很準(zhǔn)確的電壓比。根據(jù)測(cè)量的目的不同，原繞組接被測(cè)量的高電壓端，副繞組接電壓表、瓦特表或電度表的電壓線圈，所接儀表的阻抗都很大，因此，電壓互感器的副繞組電流很小，近似等于零。所以電壓互感器正常運(yùn)行時(shí)接近于空載運(yùn)行，接線原理圖如1.3.14所示。根據(jù)變壓器原理，它的原繞組與副繞組的電壓之比同它們的匝數(shù)成正比。電壓互感器的準(zhǔn)確度可分為：、3.0等四級(jí)。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】電機(jī)控制與維修

（a）接線圖（b）符號(hào)圖圖1.3.14電壓互感器的原理接線圖放大任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】

[例1-3-2]

用變比為6000V／100V的電壓互感器和變比為100A／5A的電流互感器擴(kuò)大量程，若電壓表的讀數(shù)為85V，電流表的讀數(shù)為3.5A，則被測(cè)電路的電壓、電流各為多少?解因?yàn)?/p>

所以

又因?yàn)?/p>

所以

電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】在使用電壓互感器時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：（1）電壓互感器在運(yùn)行時(shí)，副繞組不可短路。因?yàn)楦崩@組匝數(shù)少，阻抗小，如發(fā)生短路，短路電流將很大，足以燒壞互感器。使用時(shí)，低壓側(cè)電路要串接熔斷器作短路保護(hù)。（2）電壓互感器的鐵心和副繞組的一端必須可靠接地。以防止高壓繞組絕緣被損壞時(shí)，鐵心和副繞組帶上高壓而造成事故。（3）電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)與其使用的額定容量有關(guān)，輸出電流越大，電壓比誤差越大的緣故。為了保證所接儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)，電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)比所接儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)要高兩級(jí)。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】（四）電焊變壓器電焊變壓器在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用很廣泛，主要是以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、制造容易、維修方便、經(jīng)久耐用而著稱。交流電弧焊機(jī)的主要部分是電焊變壓器，實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)特殊的降壓變壓器。電弧焊是靠電弧放電的熱量來(lái)熔化金屬的，電焊條就是用來(lái)被熔化的金屬。焊接時(shí)的起弧電壓約為60～75V，起弧后電壓降至30～35V，當(dāng)焊條碰在工件上時(shí)，短路電流不應(yīng)過(guò)大，也不應(yīng)過(guò)小。為了適應(yīng)不同的焊接要求，焊接電流應(yīng)能夠在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。如果使一臺(tái)的變壓器的特性符合上述電焊條的要求，它就可以作為電焊變壓器。為此，對(duì)電焊變壓器的要求是：

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】（1）變壓器空載時(shí)具有足夠的引弧電壓60～80V。（2）有負(fù)載時(shí)要求電壓急劇下降。即電焊變壓器必須具有陡降的外特性。圖1.3.15所示為電焊變壓器的外特性曲線。（3）為了滿足焊接不同工件的需要，要求能夠調(diào)節(jié)焊接電流的大小。（4）當(dāng)焊條與工件短接時(shí)，副繞組電流不應(yīng)過(guò)大。即短路電流不應(yīng)太大，也不應(yīng)太小。短路電流太大，會(huì)使焊條過(guò)熱、金屬顆粒飛濺，工件易燒穿；短路電流太小，引弧條件差，電源處于短路時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。一般短路電流不超過(guò)額定電流的兩倍，在工作中電流要比較穩(wěn)定。

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任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】為了滿足上述要求，電焊變壓器應(yīng)有較大的可調(diào)電抗。電焊變壓器的一、二次繞組一般分裝在兩個(gè)鐵心柱上，以使繞組的漏抗比較大。改變漏抗的方法很多，常用的有磁分路法和串聯(lián)可變電抗法兩種，如圖1.3.16所示。電機(jī)控制與維修

圖1.3.15電焊變壓器具有陡降的外特性放大任務(wù)1.3之【知識(shí)準(zhǔn)備】帶電抗器的電焊變壓器如圖（a）所示，它是在二次繞組中串接可調(diào)電抗器。電抗器中的氣隙可以用螺桿調(diào)節(jié)，當(dāng)氣隙增大時(shí)，電抗器的電抗減小，電焊工作電流增大；反之，當(dāng)氣隙減小時(shí)，電抗增大，電焊工作電流減小。另外，在一次繞組中還備有分接頭，以便調(diào)節(jié)起弧電壓的大小。

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（a）帶電抗器的電焊變壓器圖（b）磁分路電焊變壓器圖1.3.16電焊變壓器的原理接線圖

放大任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】磁分路電焊變壓器如圖（b）所示。在一、二次繞組鐵心柱中間，加裝一個(gè)可移動(dòng)的鐵心，提供了一個(gè)磁分路。當(dāng)磁分路鐵心移出時(shí)，一、二次繞組的漏抗減小，電焊變壓器的工作電流增大。當(dāng)磁分路鐵心移入時(shí)，一、二次繞組間通過(guò)磁分路的漏磁通增多，總的漏抗增大，焊接時(shí)二次側(cè)電壓迅速下降，工作電流變小。這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)磁分路的磁阻，即可調(diào)節(jié)漏抗大小和工作電流的大小，以滿足焊件和焊條的不同要求。在二次繞組中還常備有分接頭，以便調(diào)節(jié)空載時(shí)的起弧電壓。電機(jī)控制與維修

任務(wù)1.3之

【知識(shí)準(zhǔn)備】1.實(shí)施地點(diǎn)：教室、電機(jī)實(shí)訓(xùn)室2.實(shí)施所需器材

1）多媒體設(shè)備；2）三相變壓器、自耦調(diào)壓器、電流互感器、電壓互感器及電焊機(jī)各一臺(tái)；3）交流電源、閘刀開(kāi)關(guān)、交流電壓表一只（500V），連接導(dǎo)線等。3.實(shí)施內(nèi)容與步驟：1）學(xué)生分組：4人左右一組，指定組長(zhǎng)。工作始終各組人員盡量固定。2）教師布置工作任務(wù)。學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)，了解工作內(nèi)容，明確工作目標(biāo)，制定實(shí)施方案。

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任務(wù)1.3三相變壓器、特種變壓器的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

【任務(wù)實(shí)施】引導(dǎo)問(wèn)題為：（1）三相變壓器的三相繞組有哪兩種基本接法？同一邊的三相繞組接成Y接和D接時(shí)，線電壓之間關(guān)系是什么？（2）自耦調(diào)壓器、電流互感器、電壓互感器各自的主要用途是什么？他們的繞組各有什么特點(diǎn)？（3）