(
课件网) * 电工电子技术与技能 * 变压器是由铁心和线圈组成的。 铁心 线圈 铁心 线圈 1. 铁心:硅钢片叠压而成。小变压器也有用铁氧体或坡莫合金替代硅钢片。 变压器铁心一般分为心式和壳式两大类。 心式 壳式 7.2.1 变压器的基本结构 7.2 变压器 * 7.2.1 变压器的基本结构 * 2. 线圈(绕组):小容量多用高强度漆包线绕制而成。一般有两个或以上绕组。接电源的绕组称为一次绕组,接负载的绕组称为二次绕组。 3.变压器冷却装置: 油箱、散热器等。 4.变压器的图形符号 1 2 3 4 1、2 为一次绕组 3、4 为二次绕组 u2 + - u1 + - u1、u2 分别为输入与输出电压 7.2.1 变压器的基本结构 * 1.空载运行 一次绕组接电源,二次 绕组开路状态(如图示) k:匝数比 外加电压 u1, N1 中形成电流 i0 (空载电流)。 → i0 产生工作磁通是 → 使 { 一次绕组 二次绕组 感应电动势 e1 感应电动势 e2 → 二次绕组与输出的空载电压 U2 因为 u1 e1,有效值 U1 E1= 4.44fN1 m u2 e2,有效值 U2 E2= 4.44fN2 m 7.2.2 变压器的工作原理 * 2.变压器有载运行 一次、二次绕组电流有效值与匝数成反比。 在理想情况下 7.2.2 变压器的工作原理 * [例] 有一台降压变压器,一次绕组电压为 220 V,二次绕组电压为 110 V,一次绕组为 2200 匝,若二次绕组接入阻抗为 10 W 的阻抗,问变压器的变比、二次绕组匝数,一次、二次绕组中电流各为多少 [解] 变压器变比为 二次绕组匝数为 二次绕组电流为 一次绕组电流为 7.2.2 变压器的工作原理 * 在电源电压不变的条件下,变压器二次绕组电压 U2 与电流 I2 的关系,即外特性 U2 = f (I2) 电压调整率 电压调整率越小越好,一般为 3% ~ 5%。 7.2.3 变压器的外特性 特点 这是因变压器自身内阻抗压降引起的,U2 随负载电流的增大而降低。 * 1.变压器的功率损耗 外加电压固定时磁通固定,铁损不变,称固定损耗。 主要有两部分 铁损 铜损 磁滞损耗 涡流损耗 铜损的大小随电流变化而变化,称可变损耗。 2.变压器的效率 效率 = 输出功率 输入功率 输出功率 输出功率 + 铁损 + 铜损 = ×100% 变压器效率一般在 95% ~ 98% 以上,负载一般在 40% ~ 60% 额定负载时效率最高。 7.2.4 变压器的损耗及效率 * 电力系统一般采用三相制供电,变压器均系三相变压器。其工作原理与单相变压器相同。 三相变压器的结构 三套高压绕组 U1U2、V1V2、W1W2(一次绕组)。 三套低压绕组 u1u2、v1v2、w1w2(二次绕组)。 高压绕组 低压绕组 * 7.2.5 三相电力变压器 * 工作时,一次绕组根据额定电压和电力网线电压可以接成星形或三角形;二次绕组根据供电需要可以接成星形或三角形。 高压绕组 低压绕组 * 7.2.5 三相电力变压器 * 油浸式电力变压器 * 7.2.5 三相电力变压器 * * 7.2.6 特殊变压器 一次、二次绕组共用一个绕组的变压器称为自耦变压器。 优点 设一次绕组匝数为 N1,二次绕组匝数为 N2,则一次、二次绕组电压之比和电流之比与普通变压器相同,即 结构简单 节省材料 体积小 成本低 缺点 一次、二次绕组之间有电的 联系,使用时一定要注意安全, 要正确接线。 1.自耦变压器 * 自耦变压器错误接线 这种接法因 U2 端接地,此时连接灯泡的每根导线对地的电压都是 200 V 以上,这对持灯人极不安全。 * 7.2.6 特殊变压器 * 外形图 * 自耦变压器可以用于升压 * 自耦变压器输出电压调节 把抽头制成能够沿线圈自由滑动的触点,靠手柄转动活动能点移动来调压。 一次绕组 U1U2 接 220 V 交流电压,u1u2 输出电压可在 0 ~ 250 V 范围内调节。 原理图 * 7.2.6 特殊变压器 * 在 ... ...