電機(jī)及電力拖動（第5版）課件：變壓器的空載運(yùn)行

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變壓器

單相變壓器的空載運(yùn)行問題討論

問題：變壓器鐵心的作用是什么？為什么要用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的

硅鋼片疊成？分析：鐵心的作用：1.構(gòu)成主磁路；2.繞組的機(jī)械支撐

用0.35mm厚、表面涂有絕緣漆的硅鋼片疊成的目的：

1.為了提高鐵心的導(dǎo)磁性能；2.減少磁滯損耗和渦流損耗。2024/10/17

一、變壓器空載時的電磁關(guān)系

變壓器的空載運(yùn)行：一次繞組接在額定頻率的額定電壓的交流電源上，而二次繞組開路。1.空載運(yùn)行時各物理量之間的關(guān)系2.正方向的規(guī)定一次繞組是輸入電能的，所以流入繞組的電流方向作為電流的正方向。同一條支路中，電壓u與電流i的正方向一致。電流i產(chǎn)生磁勢，在變壓器鐵心中建立磁通Φ，Φ與i的正方向符合右手螺旋定則。磁通Φ產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，其正方向與產(chǎn)生該磁通的電流i的正方向一致。

二、四個主要的物理量感應(yīng)電勢（1）主磁通的感應(yīng)電勢（大小與電源頻率f、繞組匝數(shù)N及鐵心中主磁通

的最大值

成正比，在相位上滯后主磁通

）①主磁通Φ按正弦規(guī)律，感應(yīng)電勢也按正弦規(guī)律變化

②感應(yīng)電勢的大小：③感應(yīng)電勢的相位：在相位上滯后產(chǎn)生它的主磁通900感應(yīng)電勢的相量表示：同理：

二、四個主要的物理量（2）漏磁通感應(yīng)的電勢

變壓器一次繞組的漏磁通

也將在一次繞組中感應(yīng)一個漏磁電勢

因?yàn)槁┐怕肥蔷€性的，漏磁通

與電流I0的大小成正比，且相位相同

漏磁電勢

與電流I0的大小成正比，相位滯后900

——一次繞組的漏電抗,是一次繞組的一個參數(shù)，它表征了漏磁通的

電磁效應(yīng)。（等效代替一次繞組漏磁通的作用）

——一次繞組的漏電感推廣：一變化的磁通交鏈一繞組，對應(yīng)磁通的電抗可表示為

二、四個主要的物理量空載電流

空載電流的組成與作用——用來建立空載的磁場，與主磁通同相位，為一無功電流；

——用來供給鐵心損耗，它超前于主磁通900，為一有功電流空載電流的作用、性質(zhì)和大小

空載電流I0（勵磁電流）的作用：主要用于產(chǎn)生主磁通。

空載電流I0的性質(zhì)：無功電流

空載電流I0的大小：約為額定電流的（2～10）%,容量越大，I0相對越小。空載電流的大小主要取決于勵磁電抗的大小同理

可以用阻抗參數(shù)ZZ來取代主磁通Φm的作用

勵磁阻抗rZ為勵磁電阻，表征鐵心損耗的一個等效參數(shù)；XZ為勵磁電抗，表征對應(yīng)于主磁通的電抗二、四個主要的物理量空載損耗

交變的主磁通在鐵心中產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，總稱鐵損耗，簡稱鐵耗。

對于電機(jī)在鐵心一定的情況下

4.主磁通影響變壓器主磁通大小的因素有兩種：一種是電源因素(電壓

和頻率f1)，