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课件网) 项目二 变压器的应用与维护 目 录 CONTENTS 任务一 认识变压器 任务二 单相变压器的运行 任务三 三相变压器的应用 任务四 特种变压器的应用 任务四 特种变压器的应用 任务分析 特种变压器一般用于特别的场合,具有特殊的用途,因此,其具有特别的结构。了解不同变压器的结构有利于了解其原理及用途。一定要了解其特点,正确、安全地使用特种变压器。 任务目标 了解自耦变压器的特点和应用场合; 熟悉电压互感器和电流互感器的用途和使用注意事项; 了解电焊变压器的性能和结构特点。 知识链接 一、自耦变压器 1.自耦变压器的工作原理 图2-52所示为单相降压自耦变压器的工作原理图。副边绕组N2 为原边绕组N1 的一部分,并且与铁心中的磁通Φm 同时交链。与普通变压器一样,根据电磁感应定律可知,绕组的感应电动势与匝数成正比,所以原边、副边绕组的感应电动势分别为 变压器的电压比为 在忽略漏阻抗压降时,有 自耦变压器与普通变压器有着相同的磁动势平衡方程式,即 如果忽略影响不大的励磁电流 Im,上式可以变成 即 上式说明 I1 与 I2 反相,并且I2>I1。 由于原边、副边绕组为同一绕组,存在电的联系,在副边绕组的抽头处可以看作电路的一个节点。 自耦变压器的输出功率为 普通变压器以磁场为媒介,通过电磁感应作用进行能量传输。自耦变压器的原边、副边绕组既然有了电的联系,它的能量传输方式也必然与普通变压器有不同之处。从上式可以看出,自耦变压器的输出功率由两部分组成:一部分为U2I1,由于I1 是原边电流,在它流经只属于原边部分的绕组之后,直接流到副边,传输到负载中去,故U2I1 称为传导功率;另一部分为U2I12,因为受到负载电流和原边电流的影响,所以I12可以看作由电磁感应作用而产生的电流,这一部分功率也相应地称为电磁功率。另外,自耦变压器也通常设计成原边、副边容量相等,即 2.自耦变压器的特点 自耦变压器的一次绕组与二次绕组共用一个绕组,二次绕组是从一次绕组中抽头而来的,所以自耦变压器的一次绕组与二次绕组之间不仅有磁的耦合,而且电路互相连通。 3.自耦变压器的电磁关系 自耦变压器的输入、输出电流和普通双绕组变压器一样,也与匝数成反比,相位基本一致。 4.自耦变压器的功率关系 自耦变压器的输出功率由两部分组成:一部分是传导功率,这是自耦变压器中所特有的;另一部分是电磁功率。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。 5.自耦变压器的优缺点 通过以上的分析可以看出,在自耦变压器从原边传递到副边的能量中,一部分是电磁感应作用的电磁功率,另一部分是直接传导作用的传导功率。而对普通变压器而言,输出功率只有电磁功率。所以,在容量相等的前提下,自耦变压器所用材料要比普通变压器少,体积更小,质量更轻,效率也高一些,从而可以降低成本,提高经济效益。但当变比k较大时,经济效益不明显,一般自耦变压器变比k设计为k=1.25~2。 自耦变压器的缺点是由于一次侧与二次侧的电路直接联系,高压侧的电气故障会波及低压侧。例如,当高压绕组绝缘损坏时,高电压会直接传到低压绕组;当公共绕组断路时,输入与输出电压相等。所以低压侧的电气设备也要具备高压侧的绝缘等级。由于只有一个绕组,漏电抗较普通变压器小,因此,短路阻抗小,短路电流大,要加强短路保护。因此,规定自耦变压器不能用作安全照明变压器。 6.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;大容量的交流电动机起动时,用自耦变压器降压可以达到减小起动电流的目的;把自耦变压器绕组的中间抽头做成滑动触头则可以构成自耦调压器。 7.单相自耦调压器的使 ... ...
