6.4变压器的用途和原理（课件）-高二《电工电子技术与技能》同步教学（高教版）

　　一、变压器的用途 第四节 变压器的用途和原理 　　二、变压器的基本结构 　　三、变压器的基本原理 　　四、变压器的空载运行和变压比 　　五、变压器的负载运行和变流比 　　六、变压器的外特性 　　七、变压器的效率 　　变压器按照用途主要分为以下几类： 一、变压器的用途 　　1．电力变压器 　　变压器最主要的用途是作为输、配电用的电力变压器。 第四节 变压器的用途和原理 　　发电厂发出的电能被输送到用户要通过很长的输电线，在输送功率和负载功率因数一定时，输电线路上的电压 U 越高，则电流 I 就越小，从而可减小输电线的截面积，节约线材，而且减小输电线路的功率损耗。促使输电线路的电压由高压向超高压和特高压不断升级。 第四节 变压器的用途和原理 　　2．特种变压器 　　是指在特殊场合使用和特别用途的变压器，例如电焊机变压器、电炉变压器、控制变压器、整流变压器、自耦变压器等。 第四节 变压器的用途和原理 　　3．仪用变压器 　　用于仪表测量技术中，如电流互感器、电压互感器等。 　　4．其他变压器 　　如高压变压器、脉冲变压器等。 第四节 变压器的用途和原理 　　变压器是由铁心和绕组两部分组成。 　　 　　1．铁心 　　铁心构成电磁感应所需要的磁路。为了减少涡流损耗，铁心通常用磁导率高而又互相绝缘的硅钢片相叠合而成。 二、变压器的基本结构 第四节 变压器的用途和原理 　　2．绕组 　　变压器的绕组用绝缘良好的漆包线、纱包线或丝包线绕成。 　　变压器工作时与电源连接的绕组称为一次绕组（或原边绕组），与负载相互连接的绕组称为二次绕组（或副边绕组）。一次和二次绕组的匝数一般分别记为 N1 和 N2。 第四节 变压器的用途和原理 　　变压器一次和二次电压的有效值分别记为 U1 和 U2，电流有效值分别记为 I1 和 I2。 第四节 变压器的用途和原理 　 　　1．电磁感应 　　图示电路，接上正弦波电压，则线圈中将产生正弦波电流，同时在铁心中有正弦交变磁通穿过绕组，所以二次绕组中产生感应电动势、感应电流，灯泡发出暗光。 　　说明：交流电流产生交变磁场，交变磁场感应出交变电压。 三、变压器的基本原理 第四节 变压器的用途和原理 　　2．理想变压器 　　如果认为变压器采用的铁心是强磁性体，并且无损耗，那么变压器可以看成是理想变压器。 　　强磁性体：就是流经一次绕组所产生的磁通全部跟二次绕组链合。 　　对于理想变压器，以下关系成立 　　( 电压与绕组匝数成正比 ) 　　（电流与绕组匝数成反比） 第四节 变压器的用途和原理 　　绕组中每匝感应的电压相等，因为每匝都与同一交变磁场耦合。变压器二次绕组的匝数越多，则二次电压就越大。 　　同理，变压器一次侧每匝电压是相同的。 　　如果变压器的一次、二次与同一磁场相耦合，则一次、二次每匝上的电压将相等。即二次对一次的电压比与二次对一次的匝数比相等。 　 即 四、变压器的空载运行和变压比 第四节 变压器的用途和原理 　　理想变压器在带负载的情况下运行，其内部不消耗功率，输入变压器的功率全部消耗在负载上，即： 五、变压器的负载运行和变流比 　　变压器一次、二次电流比恒等于变压器一次、二次匝数比的倒数。 第四节 变压器的用途和原理 　　变压器运行时，改变负载就会影响二次输出电压与电流的大小。 　　在变压器负载阻抗 Z2 改变时，二次电压与二次电流之间的关系称为变压器的外特性。 　　二次的额定电压U2N ：等于在变压器一次接入额定电压、二次侧开路时的开路电压U2O。 　 U2N = U2O 　　变压器的二次接入负载后，有电流输出，二次绕组产生压降，输出电压变为 U2，变压器二次输出电压 U2 随输出电流 I2改变的关系称为变压器的外特性。不同用途的变压器具有不同的外特性。 六、变压器的外特性 第四节 变压器的用途和原理 　　变压器的外特性： 　　一般电力变压器（如工厂动力用变压器，居民照明用变压器），电压变化率小于 5%～10%。 　　通常是在一次电压 U1，负载功率因数 cos2　为定的条件下测试出来。变压器次级输出电压 U2 随输出电流 I2 的增加而减小，从空载时的电压 U2N 到电流达到额定值 I2N 时，次级电压降为 U2 ，变化的程度用电压变化率表示： 第四节 变压器的用途和原理 　　变压器工作时，要有功率损耗，造成变压器的输出功率 Pi 小于输入功率 Po 。变压器的损耗包括：铜损和铁损。 　　1．铜损是因变压器绕组的铜线有一定量的电阻而产生的，电流通过一次、二次绕组要产生热量而损失电能。 　　2．铁损是铁心发热而产生的。 　　变压器的效率是其输出有功功率Po与其输入有功功率 Pi 的比值，一般用字母  表示。  = Po / Pi 七、变压器的效率 第四节 变压器的用途和