第五章 变压器.ppt

电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 第五章变压器 Chapter 5 Transformer 变压器的用途变压器:是一种静止的电机,它利用电磁感应原理将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。换句话说, 变压器就是实现电能在不同等级之间进行转换。发电升压降压用户电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 第一节变压器的工作原理、分类及结构一、变压器的工作原理(1) 变压器的主要部件——铁心和套在铁心上的两个绕组。(2) 两绕组只有磁耦合没电联系。(3) 在一次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕组的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势。变压器磁路的主要部分。当铁心内的磁通发生交变时,在绕组内产生感应电动势。理想变压器模型为电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 电工惯例: 电工惯例用于规定变压器中物理量的正方向。规定: (1)在同一支路中,电压和电流的正方向一致; (2)磁通正方向与电流正方向符合右手螺旋法则; (3)由交变磁通量产生的电动势正方向与产生该磁通量的电流正方向一致,并有 e=-(d Φ/dt)的关系。 AX (1)当电流由 A流到X时, A点的电位高于 X点的电位(2)当电流由 A流到X时,按照右手螺旋法则确定磁通。电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT dt dNeu ? 111??? dt dNeu ? 222???忽略绕组的电阻压降,则端电压只能由感应电动势平衡。 u 1+e 1 =0 电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 1 1 1 2 2 2 = = = U E N K U E N K——匝比忽略铁心中的损耗,根据能量守恒定律,有: 1 1 2 2 = U I U I 认为变压器只是单纯的将能量由原边(一次侧)传递到了副边(二次侧)。变压器实际上是以磁场为介质进行了电能的转换。电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 二、变压器的分类按用途分:电力变压器和特种变压器。按绕组数目分:单绕组(自耦)变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。按相数分:单相变压器、三相变压器和多相变压器。按铁心结构分:芯式变压器和壳式变压器。按调压方式分:无励磁调压变压器和有载调压变压器。按冷却介质和冷却方式分:干式变压器(依靠空气对流进行冷却)、油浸式变压器和充气式变压器。电力变压器按容量大小通常分为小型变压器(容量为 10~630kVA )、中型变压器(容量 800 ~ 6300kVA )、大型变压器(容量为 8000 ~ 63000kVA )和特大型变压器(容量在 90000kVA 及以上)。电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 电力变压器电源变压器环形变压器接触调压器控制变压器三相干式变压器电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 三、变压器的结构简介铁心——变压器中主要的磁路部分, 分为铁心柱与铁轭两部分。变压器铁心一般采用 或 厚的硅钢片叠压而成。三相芯式变压器 1-- 铁心柱 2-- 铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈电机学 Electric Machinery Department of Electrical Engineering, HFUT 单相芯式变压器 1-- 铁心柱 2-- 铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈