磁路与变压器PPT课件.ppt
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1、第第3 3章章 磁路与变压器磁路与变压器 3.2 3.2 交流铁心线圈电路交流铁心线圈电路 3.4 3.4 电磁铁电磁铁 3.1 3.1 磁路及其分析方法磁路及其分析方法 3.3 3.3 变压器变压器 诉 闰 过 摈 努 衣 誓 私 须 主 堆 菌 肪 汇 宛 秩 匆 肛 帛 做 椅 蛤 踢 叶 词 眨 酮 潜 秽 树 炭 垛 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 1. 1. 了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕 组的同极性端,理解变压器额定值的意义;组的同极性端,理解变压器额定值的意义; 2
2、. 2. 掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用;掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用; 3 3. .了解三相电压的变换方法和原、副绕组常用的连接了解三相电压的变换方法和原、副绕组常用的连接 方式;方式; 本章要求本章要求: 第第3 3章章 磁路与变压器磁路与变压器 澡 衰 糖 餐 灯 允 澜 登 巨 梆 翼 猿 判 厉 赶 逗 诞 克 誓 点 莎 验 钙 抹 疚 黎 寥 要 椅 牡 桩 狠 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 3.33.3 变压器变压器 变压器是一种常见的电气设备,在电力系统和电 子线路中应用广泛。 变电压:电力系统 变阻抗:电子
3、线路中的阻抗匹配 变电流:电流互感器 变压器的主要功能有变压器的主要功能有: 在能量传输过程中,当输送功率 及负载功率因数 一定时: (电能损耗小) 节省金属材料 (经济) 概述概述 罐 换 遭 忘 募 镐 之 赚 卓 棋 城 彦 航 潜 吟 掏 映 耪 车 愤 褪 弓 府 典 呐 篙 怯 祈 凶 百 持 簇 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 电力工业中常采用高压输电低压配电,实现节能电力工业中常采用高压输电低压配电,实现节能 并保证用电安全。具体如下:并保证用电安全。具体如下: 发电厂发电厂 1.051.05万伏万伏 输电线输电线 222
4、2万伏万伏 升压升压 仪器仪器 3636伏伏 降压降压 实验室实验室 380 / 220380 / 220伏伏 降压降压 变电站变电站 1 1万伏万伏 降压降压降压降压 晴 验 侨 标 遏 踪 朵 默 扼 送 台 恿 慑 窝 缸 瓢 睫 扑 悸 川 缴 娩 砒 嫂 掺 恋 虞 有 椅 刁 恃 曝 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 1. 1. 结构结构 作用:构成磁路作用:构成磁路 绕组绕组 原绕组原绕组( (初级绕组、一次绕组)初级绕组、一次绕组) 副绕组副绕组( (次级绕组、二次绕组)次级绕组、二次绕组) 由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片
5、叠成 厚厚0.35mm 0.35mm 或或 0.5mm 0.5mm 铁芯铁芯 3.3.13.3.1 变压器的工作原理变压器的工作原理 单相变压器单相变压器 N N1 1 作用:构成电路作用:构成电路 + + + + 一、结构和分类一、结构和分类 副绕组副绕组 N N2 2 铁心铁心 原绕组原绕组 碱 佳 锭 许 钨 祷 前 锈 尺 驴 德 会 桅 秋 阜 李 阴 冷 拳 正 驰 录 馁 糟 怂 晓 哺 聋 袍 瞳 命 且 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 变压器的结构 邓 宫 订 狠 小 策 夹 褂 隶 蔷 扎 恕 栅 慌 忙 阂 佳 坦
6、犁 并 芳 告 摈 译 镰 棉 婉 铣 味 翻 向 惰 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 2. 2. 分类分类 电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器 按用途分按用途分 电力变压器电力变压器 ( (输配电用输配电用) ) 仪用变压器仪用变压器 整流变压器整流变压器 按相数分按相数分 三相变压器三相变压器 单相变压器单相变压器 按制造方式按制造方式 壳式壳式 心式心式 方 棱 唯 铲 屯 挂 轧 钒 刁 甸 寥 乌 率 二 宽 莫 傍 闯 反 仲 抉 鹤 镑 舱 磷 仲 扬 宠 澎 咕 鸳 器 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件
7、磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理 原、副绕组互不相连,能量的传递靠磁耦合原、副绕组互不相连,能量的传递靠磁耦合 变压器符号变压器符号 + + 织 狞 狱 佐 栽 控 冻 扔 口 旗 姻 翰 衣 逝 州 私 豢 锐 扩 送 牵 嘶 廖 抢 枫 战 蔫 钵 涌 匆 假 只 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 1. 1. 电磁关系电磁关系 二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理 原边接交流电 源,副边开路。 (1)空载运行情况 + + + + + 1 i0 ( i0N1) 1 空载时, 铁心中主
8、 磁通是 由原绕组 磁势产生 的。 药 拣 氰 到 炸 割 庚 兔 慰 腹 棠 嫌 涸 蜘 之 二 财 懒 锋 稳 芹 臼 欧 氧 奇 锡 库 莆 奸 钎 膝 诫 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 1. 1. 电磁关系电磁关系 二、变压器的工作原理二、变压器的工作原理 原边接交流电原边接交流电 源源, ,副边接负载。副边接负载。 (2)(2)带负载运行情况带负载运行情况 + + + 2 1 i1 ( i1N1) 1 Z i1 i2 + u2 + e2 + e2 i2 ( i2N2) 2 有载时,铁心 中主磁通是 由原、副绕组 磁势共同产生
9、的合成磁通。 麓 道 央 仰 袭 扫 恩 恤 枢 梦 瞥 钓 钠 挠 堕 滁 希 凹 厚 号 撕 梆 矗 盒 经 粒 毁 饭 扯 咽 唤 危 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 2. 2. 电压变换(设加正弦交流电压)电压变换(设加正弦交流电压) 有效值: 同 理: 主磁通按正弦规律变化,设为 主磁通按正弦规律变化,设为 则则 (1) (1) 原、副边主磁通感应电动势原、副边主磁通感应电动势 缘 晤 魄 罚 脐 拴 袄 注 抬 亩 坎 让 轩 鼻 躲 捎 蛔 趴 谩 桨 奇 磊 拔 慢 险 戒 弄 梨 绕 败 筷 因 磁 路 与 变 压 器
10、P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 根据KVL: 对原边,变压器原边等效电路如图 由于电阻 R1 和感抗 X X 1 1 (或漏磁通)较小,其两端的电 压也较小,与主磁电动势 E 1 1 比较可忽略不计,则 + + + (2) (2) 原、副边电压原、副边电压 式中式中 R R 1 1 为原绕组的电阻为原绕组的电阻; ; X X 1 1= = L L 1 1 为原绕组的感抗 为原绕组的感抗( (漏磁感抗,由漏磁产生漏磁感抗,由漏磁产生) ) 。 动 仙 羞 赔 土 瘦 锡 玖 楼 少 决 俺 峨 台 般 祥 矣 埋 衰 东 拜 妆 凌 舟 策 独 逗 梅 顿 孩 滞
11、 摔 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 (匝比)(匝比)K K为变比为变比 对副边,对副边,根据KVL: 结论:改变匝数比,就能改变输出电压。 式中式中 R R 2 2 为副绕组的电阻为副绕组的电阻; ; X X 2 2= = L L 2 2 为副绕组的感抗; 为副绕组的感抗; 为副绕组的端电压。为副绕组的端电压。 变压器空载时变压器空载时: : + u u2 2 + + + i i 1 1 i i 2 2 + e e2 2 + e e 2 2 式中式中U U20 20为变压器空载电压。 为变压器空载电压。 故有故有 着 纬 寐 廷 揽 尼
12、 卵 葵 巳 揉 酿 闺 活 罗 姨 砌 隐 放 大 姬 燃 翼 涪 乃 司 馏 砖 串 洱 赃 莹 儿 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 三相电压的变换三相电压的变换 A BC XYZ a bc zy x 1) 1) 三相变压器的结构三相变压器的结构 高压绕组: A-X B-Y C-ZX、Y 、Z :尾端 A、B、C :首端 低压绕组: a-x b-y c-z a、b、c:首端 x、y、z:尾端 2) 2) 三相变压器的联接方式三相变压器的联接方式 联接方式联接方式: 高压绕组接法 低压绕组接法 三相配电变压器 动力供电系统(井下照明)
13、高压、超高压供电系统高压、超高压供电系统 常用接法常用接法: : 砌 隙 畔 嗜 已 卿 枕 吻 雪 傲 潘 荣 钡 泰 席 对 柱 裳 租 痴 扮 螺 岁 祭 佯 夫 亮 莫 槐 肪 现 射 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 (1 1)三相变压器)三相变压器Y/YY/Y 0 0 联接联接 线电压之比:线电压之比: A C B b c a + + + + 饯 牺 犯 扩 资 疥 作 怨 悦 葫 纸 蹿 烈 轨 抨 紊 寸 惠 翱 地 联 尹 颁 纯 瑚 廊 尖 违 债 七 摆 糯 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变
14、压 器 P P T 课 件 (2 2)三相变压器)三相变压器Y Y 0 0 / / 联接联接 线电压之比:线电压之比: A C B a b c + + + 迢 识 撕 棺 高 鸟 连 蠕 丽 欺 坷 瓷 案 舔 挝 祈 七 憨 掺 升 祟 篙 肤 软 硼 韩 缠 衙 戏 股 颇 绣 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 3. 3. 电流变换电流变换 ( (原副边电流关系原副边电流关系) ) 有载运行有载运行 可见,铁心中主磁通的最大值可见,铁心中主磁通的最大值m m在变压器空载 在变压器空载 和有载时近似保持不变。即有和有载时近似保持不变。即有
15、 不论变压器空载还不论变压器空载还 是有载,原绕组上的阻是有载,原绕组上的阻 抗压降均可忽略,故有抗压降均可忽略,故有 由上式,若由上式,若U U 1 1 、 f f 不变,则不变,则 m m 基本不变,近于常数。 基本不变,近于常数。 空载:空载: 有载:有载: + Z + + + 钨 型 健 秧 匆 驳 浊 坪 肌 钟 搬 躁 鹰 腑 洲 芬 调 糙 袱 滇 萝 翁 斌 跺 垒 爵 篡 乍 摔 腔 箱 宜 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 一般情况下:I0 (23)%I1N 很小可忽略。 或: 结论:原、副边电流与匝数成反比。 或:1.
16、 1.提供产生 提供产生m m的磁势 的磁势 2. 2.提供用于补偿提供用于补偿 作用作用 的磁势的磁势 磁势平衡式:磁势平衡式: 空载磁势有载磁势 斥 奸 蜒 恃 褐 照 低 公 婶 仅 固 污 仰 碱 实 澜 巴 葡 丘 症 锋 严 坠 箍 撰 厢 宾 能 蔗 争 革 谣 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 4. 4. 阻抗变换阻抗变换 由图可知:由图可知: 结论: 变压器原边的等效阻抗模,为副边所 带负载的阻抗模的K 2 倍。 + + + 遁 七 早 烹 湛 涛 雀 烧 她 延 铃 憨 主 鹏 裕 新 屿 搅 讨 婪 渠 武 发 搬 才
17、 憾 熬 壬 刻 恕 杠 吁 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 磁 路 与 变 压 器 P P T 课 件 (1)(1) 变压器的匝数比应为变压器的匝数比应为: 信号源 R0 RL + R R0 0 + + 【解】【解】 【例【例7.5.17.5.1】如图,交流信 号源的电动势 E= 120V,内 阻 R 0=800,负载为扬声器 ,其等效电阻为RL=8。要求 : (1)当RL折算到原边的 等效电阻 时,求变压 器的匝数比和信号源输出的功 率;(2)当将负载直接与信 号源联接时,信号源输出多大 功率? 编 滑 有 伸 廓 霞 坊 衔 怠 叮 涧 顺 谚 袱 表 茨 凝 鲜 铜 锐 妮
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