变压器-基本原理与分类（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教第4版）

2023/12/13 1 变压器 基本原理与分类 材料加工工程 1 2023/12/13 2 一、基本原理 －基本方程式 －等值电路 －矢量图 通过以下三方面进行分析： 材料加工工程 2023/12/13 3 －基本方程式 空载 变压器空载运行时电磁关系： (1) (2) 图1 变压器空载运行 空载电流 磁通 空载主磁通 空载漏磁通 材料加工工程 3 2023/12/13 4 (3) (4) (5) 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 材料加工工程 2023/12/13 5 负载 变压器负载运行时电磁关系： 原理图 等效电路图 图2 变压器负载运行 初级电流 主磁通 次级电流 漏磁通 漏磁通 材料加工工程 2023/12/13 6 变压器外特性方程式推导 (7) (6) (8) 图3 接有电抗器的变压器 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 材料加工工程 2023/12/13 7 变压器初级和次级电路依靠主磁通联系起来。图4所示为根据公式(8)画出的等值电路图，即用一个等值电路来代替两个相互间有磁通联系的电路。 －等值电路 图4 变压器等值电路图 一般等值电路 简化等值电路： 忽略 、 和 材料加工工程 2023/12/13 8 在上述分析的基础上，可以把变压器的各个量按照 其大小和相位关系画出其矢量图 －矢量图 变压器空载时的矢量图 图5 变压器空载时的矢量图 如图5所示为变压器空载时的矢量图 以空载主磁通 为参考矢量，其方向与横轴正方向一致。 忽略变压器磁滞损耗，空载电流与 同相位。 材料加工工程 2023/12/13 9 变压器负载时的矢量图 图6 变压器负载时的矢量图 如图6所示为变压器负载时的矢量图 公式7矢量图，以主磁通 作 为参考矢量 材料加工工程 2023/12/13 10 二、变压器分类 变 压 器 冷 却 方 式 电 源 相 数 用 途 干 式 铁 芯 结 构 防 潮 方 式 氟 化 物 油 浸 开 放 式 灌 封 式 密 封 式 环 型 壳 式 芯 式 单 相 三 相 多 相 电 源 脉 冲 高 频 金 属 箔 中 频 音 频 调 压 －按照不同的方式进行分类 材料加工工程 为耦合系数，大小为0-1之间，用于说明初、次级绕组间的紧密程度： 耦合的最好； 耦合的最差。 为 最大值 根据克氏第二定律，给出变压器初级电路的复数电压方程式： 式中： 、 分别为初级绕组的漏抗和电阻。 上式说明：有漏磁时，空载电压只是由耦合磁通 （主磁通）建立；当没有漏磁 时， 则有 在一般变压器理论中通常忽略漏磁通，不讨论其作用。 若次级回路负载为具有感抗 的电抗器和电弧负载，则有： 式中： 、 分别为变压器次级绕组的漏抗和电抗器的电抗； 、 分别为变压器次级绕组的电阻和电抗器的电阻。 $$