课题二　任务 ４　特种变压器的应用（课件）- 《电机与电气控制（第二版）》同步教学（劳保版·2014）

１． 了解自耦变压器的特点和应用场合。 ２． 熟悉电压互感器和电流互感器的用途及使用注意事项。 ３． 了解电焊变压器的性能和结构特点。 学习目标 任务 ４　特种变压器的应用 课题二　变压器的应用 任务引入 作为一名电气技术人员，在进行电气设备的试验时，经常会用到根据自耦变压器原理做成的调压变压器；在测量高电压和大电流时，往往借助于电压互感器和电流互感器；电焊变压器 （ 即交流电焊机） 也是人们常见的电气作业工具，因此学习特种变压器的相关知识和了解使用注意事项是很有必要的。本任务主要学习自耦变压器、互感器、电焊变压器的基本结构、工作原理、性能特点和使用注意事项。 课题二　变压器的应用 相关知识 一、自耦变压器 １． 自耦变压器的特点 自耦变压器的一次绕组与二次绕组之间不仅有磁的耦合，电路还互相连通。 自耦变压器原理图 课题二　变压器的应用 ２． 自耦变压器的电磁关系 自耦变压器中一次绕组与二次绕组的电压、电动势与磁通的关系分别为： 自耦变压器的变比为： 因此，改变绕组的抽头位置，就可以在输出端得到所需的电压。 自耦变压器中的公共绕组是它独有的结构。 课题二　变压器的应用 ３． 自耦变压器的功率关系 其输出的视在功率为： 自耦变压器的输出功率由两部分组成，其中 U2I1 部分由相互连通的电路直接传递，称为传导功率，这是自耦变压器中所特有的；另一部分 U2I 则由电磁感应传递，称为电磁功率。自耦变压器的输出功率不是全部通过磁耦合关系从一次侧得到，而是有一部分功率直接从电源得到，这是自耦变压器的特点。 课题二　变压器的应用 ４． 自耦变压器的优缺点 体积较小，可以节省材料，减少损耗，提高效率。 缺点是： 由于一次侧与二次侧的电路直接联系，使高压侧的电气故障会波及低压侧。 ５． 自耦变压器的应用场合 自耦变压器主要用于连接两个电压接近的大电网，用一个体积较小的自耦变压器就可以传递大功率的电能。 课题二　变压器的应用 ６． 单相自耦调压器的使用注意事项 使用时，要求把输入、输出的公共端 U2 和 u2 接零线，输入接线端 U1 和 U2 接电源，输出接线端 u1和 u2 接负载。自耦调压器接电源之前，一定要调到零位。 自耦变压器的正确接法 课题二　变压器的应用 二、仪用互感器 （互感器） １． 电压互感器 工作时，一次绕组并联在需要测量电压的电路上，二次绕组接在电压表或功率表的电压线圈上。 电压互感器原理接线图 课题二　变压器的应用 式中 Ku——电压互感器的电压变比。 上式说明，电压互感器利用一次绕组匝数 N1 大于二次绕组匝数 N2 的关系，可以将高电压 U1 成正比地转换为低电压 U2，以便采用低压仪表测量。 电压互感器有两种误差：一为电压变比误差，另一为相位角误差。按电压变比相对误差的大小，电压互感器的精度可分为 0.2、0.5、1.0 和 3.0 四个等级。 （1）电压互感器运行时，二次绕组绝不允许短路。 （2）电压互感器的铁心和二次绕组的一端必须可靠接地，以保证安全。 课题二　变压器的应用 ２． 电流互感器 电流互感器一次绕组的匝数很少，只有一匝或几匝，它串联在被测电路中，流过被测电流，如图所示。 电流互感器原理接线图 课题二　变压器的应用 电流互感器利用一次绕组与二次绕组不同的匝数关系，可将线路上的大电流成正比地变为小电流来测量。 （１） 电流互感器工作时二次绕组不许开路。 （２） 二次绕组的一端和铁心必须可靠接地。 （３） 二次绕组回路串联的电流线圈阻抗值不得超过允许值。 课题二　变压器的应用 三、电焊变压器 １． 电焊变压器的性能特点 为了保证焊接的工艺质量，对电焊变压器有以下几方面的技术要求： （1）空载时，具有 60～75 V 的输出电压 U20，以保证容易起弧。 （２） 负载时，应具有电压迅速下降的外特性。 （３） 短路时，其短路电流不应过大。 （４） 为了焊接不同的工件和使用不同的电焊条，要求焊接电流能在一定的范围内可调。 课题二　变压器的应用 电焊变压器外特性 课题二　变压器的应用 ２． 电焊变压器的结构 一次绕组和二次绕组分装在两个铁心柱上；再用磁分路或串联可变电抗器等方法来调节漏电抗的大小，以获得不同的外特性。 电焊变压器结构 ａ） 磁分路　ｂ） 串联可变电抗器 课题二　变压器的应用 （１） 磁分路结构电焊变压器 通过电焊变压器外部的手柄来调节螺杆，使磁分路铁心移进或移出，即漏电抗增大或减小，从而改变焊接电流的大小。另外，还可以通过改变二次绕组抽头的位置调节起弧电压的大小。 （２） 串联可变电抗器的电焊变压器　通过螺杆的调节可以改变可变电抗器的铁心气隙，从而调节焊接电流的大小。 课题二　变压器的应用 任务实施 一、任务准备 二、测试电压互感器的工作参数 课题二　变压器的应用 总结测评 一、总结