第三章 变压器的类别及结构[1].ppt

第三章_变压器的类别及结构[1]第三章变压器的类别及结构
3-1 变压器的主要类别
3-2 变压器的主要部件
3-3 变压器的额定值
第三章变压器的类别及结构
3-1 变压器的主要类别
3-2 变压器的主要部件
3-3 变压器的额定值
本章基本要求:
一、了解变压器的基本结构、工作原理
二、熟练变压器的铭牌数据、额定值的定义和计算。
4/27/2018
1
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
变压器是一种常见的电气设备,在电力系统和电子线路中应用广泛。
变电压:电力系统
变阻抗:电子线路中的阻抗匹配
变电流:电流互感器
变压器的主要功能有:
在能量传输过程中,当输送功率P =UI cos及负载功率因数cos一定时:
电能损耗小
节省金属材料(经济)
U  I
P = I² Rl
I  S
变压器是利用电磁感应原理,将一种电压等级的交流电能变成频率相同的另一电压等级的交流电能。
4/27/2018
2
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
电力工业中常采用高压输电低压配电,实现节能并保证用电安全。具体如下:
发电厂

输电线
220kV
升压
仪器
36V
降压
…
实验室
380 / 220V
降压配电
变电站
10kV
降压
降压
4/27/2018
3
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
3-1 变压器的主要类别
一、变压器的工作原理
由两个(或两个以上)互相绝缘的线圈套在同一铁心上,他们之间只有磁的耦合没有电的直接联系;
另一个接负载的线圈称为副线圈(二次绕组、次级线圈),各物理量的下标均为2。
1. 结构原则
和旋转电机一样,变压器也是以磁场为媒介的。
2. 原、副边
在两个线圈中,接到交流电源的线圈称为原线圈(一次绕组、初级线圈)其电压电流及电势和匝数的下标均为1。
4/27/2018
4
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
变压器的主要类别
+
u2
-
e2
e2
e1
e1
+
u1
-
i1
i2
Φ
1
2
一次绕组
二次绕组
ZL
图示电路,当原方接到交流电源时
副方有了电势,如接有负载时便有电流流过,向负载供电,从而实现了能量传递。
感应电势为
而
3. 工作原理
4/27/2018
5
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
变压器的主要类别
在这个过程中,原方和副方电势的频率都等于磁通的交变频率,亦即外施电压的频率,而原、副线圈感应电势之比等于原、副线圈匝数之比,只要改变原、副线圈的匝数,便可达到改变电压的目的。
二、主要种类
电压互感器
电流互感器
按用途分
仪用变压器
整流变压器
电力变压器(输配电用)
按相数分
三相变压器
单相变压器
4/27/2018
6
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
变压器的主要类别
按每相绕组个数分
三绕组变压器
自耦变压器
双绕组变压器
按冷却方式分
干式
油浸式
按结构形式分
心式变压器
壳式变压器
4/27/2018
7
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
3-2 变压器的基本结构
变压器的结构主要由铁心、线圈、油箱和绝缘套管等部件组成。
为了提高磁路的导磁系数和降低铁心的涡流损耗与磁滞损耗,。
一、铁心
油箱起机械支撑、冷却散热和保护作用;
套管主要起绝缘作用。
铁心和绕组是变压器进行电磁感应的基本部分,称为器身。
铁心是变压器的磁路部分。
4/27/2018
8
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
铁轭
铁心柱
铁心冲片的叠装
1
2
3
4
1
4
3
2
奇数层
偶数层
铁心分为铁心柱和铁轭两部分,铁心柱上套线圈,铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。
变压器的基本结构
4/27/2018
9
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作
单相心式
三相心式
单相壳式
三相壳式
为了使线圈便于制造和在电磁力作用下受力均匀以及机械性能好,线圈一般做成圆形,这时为了利用圆柱形空间,铁心柱一般作为阶梯形的多边形。
变压器铁轭的截面有矩形的也有阶梯形的,为了减少变压器的空载电流和损耗,在心式铁心中铁轭面积一般比铁心柱截面大5~10%,也有作成相等的。
变压器的基本结构
4/27/2018
10
山东理工大学电工电子教研室weipeiyu制作