第1章变压器（课件）- 《电机与电气控制技术》同步教学（人邮版·2010）

第1章 变 压 器 第1章　变 压 器 第1章　变 压 器 1.1 变压器的工作原理、结构及分类 1.2 变压器的运行特性 1.3 三相变压器 1.4 其他用途的变压器 本 章 小 结 1.1 变压器的工作原理、结构及分类 1.1.1 变压器的工作原理 1.1.2 变压器的结构 1.1.3 分类 1.1.4 变压器的铭牌 1.1.1 变压器的工作原理 变压器是按电磁感应原理工作的，它的图形符号如图所示，T是它的文字符号。 变压器的符号 变压器的工作原理 1．变换交流电压  = k 式中，k称为变压器的变压比。 当k>1时，N1>N2，U1>U2，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器。 当k<1时，N1<N2，U1<U2，变压器使电压升高，这种变压器叫做升压变压器。 当k = 1时，N1 = N2，U1 = U2，变压器既不升压，也不降压，作隔离变压器使用。 根据能量守恒定律，在不计变压器内部损耗的情况下，变压器输出的功率和它从电网中获取的功率相等，P1 = P2。因而U1I1 = U2I2 ，即 2．变换交流电流 注意：变压器的电压、电流变换只能实现交流电压、交流电流的变换。 1.1.2 变压器的结构 变压器主要由铁心和绕组两部分组成，铁心和绕组称为变压器的器身，此外还有油箱、绝缘结构及其他部分。 铁心是变压器的磁路通道。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心是用磁导率较高而且相互绝缘的冷轧硅钢片叠装而成的。 1．铁心 2．绕组 绕组是变压器的电路部分。绕组用具有良好绝缘的漆包线、纱包线或丝包线绕成。应具有较高的耐热、机械强度及良好的散热条件，以保证变压器的可靠运行和寿命。 3．其他结构部件 （1）油箱 （2）储油柜 （3）安全气道 （4）气体继电器 （5）绝缘套管 （6）分接开关 1.1.3 分类 按相数：单相与三相变压器； 按铁心结构：心式与壳式变压器； 按变压原理：升压与降压变压器； 按使用场合：电力变压器、整流变压器、调压变压器、输入输出变压器等。 1.1.4 变压器的铭牌 1．型号：表示变压器的结构特点、额定容量（kV·A）和高压侧的电压等级（kV）。 2．额定电压U1N/U2N 额定电压U1N：指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压值。 额定电压U2N：空载运行时，一次绕组加额定电压时二次绕组的电压值。 3．额定电流I1N/I2N：指变压器绕组允许长时间连续通过的最大工作电流 。 5．额定频率：我国规定标准频率为50Hz。 4．额定容量SN（输出）：指在额定条件下，变压器最大允许输出，即视在功率。 注意：  对三相变压器，额定电压指线电压，额定电流指线电流，额定容量指三相总容量；  使用时一、二次绕组必须分清；  防止变压器绕组短路，以免烧坏变压器。 1.2 变压器的运行特性 1.2.1 变压器的外特性及电压变化率 1.2.2 变压器的损耗与效率 1.2.1 变压器的外特性及电压变化率 1．变压器的外特性 变压器的外特性是指当变压器的一次电压和负载的功率因数都一定时，二次电压随负载电流变化的规律，用公式表示为U2 = f（I2）。 2．电压变化率 电压变化率是指变压器空载时二次电压U2N和有载时二次电压U2之差与U2N的百分比，即 电压变化率越小越好，对于电力变压器来讲，一般在5%左右。 1.2.2 变压器的损耗与效率 1．变压器的损耗 变压器一次输入功率与二次输出功率的差就是变压器所损耗的功率，即 P = Pl − P2 变压器的功率损耗包括铁损耗和铜损耗，它们的基本关系是：电流越大，铜损耗越大；频率越高，铁损耗越大。 2．变压器的效率 变压器的效率就是变压器输出功率与输入功率之比，即 1.3 三相变压器 1.3.1 三相变压器的联结组 1.3.2 三相变压器的并联运行 1.3.1 三相变压器的联结组 1．连接方法 （1）星形接法。 一次绕组的星形接法是把3个一次绕组的末端连接在一起构成中性点N，3个首端接三相电源。 二次绕组的星形接法是把3个二次绕组的末端连接在一起构成中性点N，3个首端接三相负载，三相电动势对称。 （2）三角形接法。 一次绕组的三角形接法是把3个一次绕组的首末端依次连