最新变压器空载运行幻灯片.ppt
1U1ILZ1I1UAX1E2Exa2U2I*m2N1N1Im1E2Em2Im2U2I1I2I11011 00102SSSNIEjj L IjI XI 111114.442SSSNEjjfN 1s1111sin(90 )ssdeNNtdt 211101111100( 2)22SssNNI NXNII1sE0I901S1sE0I1X01jI XX1为常数，且为常数，且 与与10N I成正比，为什么？成正比，为什么？1S11011111202()UEIRjXZRjXUE 11122 02NNUEUkEUUAX1U1E1sE0I1smxa2E20U1R1X1Z1UE 0()fi1UE 0i产生主磁通所需的电流叫激磁电流，用产生主磁通所需的电流叫激磁电流，用 表示表示mi若不计铁心损耗，此时激磁电流是一个纯无功电流用若不计铁心损耗，此时激磁电流是一个纯无功电流用 表表示，与示，与 同相位同相位 i)(BAB)(NHliHi曲线曲线即为)f(iHB如果磁路不饱和（工作于线形磁化曲线段），则电流如果磁路不饱和（工作于线形磁化曲线段），则电流 iu与与磁通磁通 波形相同波形相同如果磁路饱和（工作于非线形磁化曲线段），则电流如果磁路饱和（工作于非线形磁化曲线段），则电流 iu与与磁通磁通 波形不相同波形不相同当磁路饱和时：当磁路饱和时：由于磁路的饱和关系由于磁路的饱和关系 当当 为正弦为正弦 时时, 为尖顶波为尖顶波 当当 为正弦为正弦 时，时， 为平顶波为平顶波 ii 与与i不同时为正弦的原因是由于铁磁材料的饱和，即不同时为正弦的原因是由于铁磁材料的饱和，即B-H曲线为非线性引起的，导致了电流、磁通和电动势波形的曲线为非线性引起的，导致了电流、磁通和电动势波形的畸变，这是交流磁路的特点之一。畸变，这是交流磁路的特点之一。尽管电流尽管电流i 与磁与磁通通 波形不同，波形不同，但相位一致但相位一致原因原因:没有考虑没有考虑磁滞磁滞ii由于磁路的饱和关系由于磁路的饱和关系 当当 为正弦为正弦 时时, 为尖顶波为尖顶波 当当 为正弦为正弦 时，时， 为平顶波为平顶波 磁路饱和时正弦激磁电流产生的主磁通波形 a) 磁化曲线磁化曲线 b) 磁通和磁化曲线磁通和磁化曲线不计铁耗时磁化电流的确定不计铁耗时磁化电流的确定当当 时，时， , i 对应于对应于Hc 00mi当当 时，时， ， 对应于对应于Br0mi0如考虑磁滞因素，磁化曲线为磁滞回线如考虑磁滞因素，磁化曲线为磁滞回线B滞后滞后H，即磁通，即磁通 滞后于激磁电流滞后于激磁电流im此时产生磁通的电流不但包括纯无功电流此时产生磁通的电流不但包括纯无功电流i , 还包括有功电流还包括有功电流 iFe 电动势滞后磁通电动势滞后磁通90 ,磁通与电流不同相位磁通与电流不同相位,因此电流与电动势相因此电流与电动势相位差不是位差不是90 此时此时 变为变为 ，且，且 与与 不同相位，不同相位， 超前超前 一一 角度，角度，即前一章所述的磁通要滞后电流。即前一章所述的磁通要滞后电流。imimimi：铁耗角Fe此时此时 中除无功分量中除无功分量 外，还有有功分量外，还有有功分量iFeimimi为实线所示，为实线所示， 为虚线所示为虚线所示iFe 与与U1同相位同相位 Fei用复数表示时有用复数表示时有:IIIFem此时输入的有功功率为磁滞和此时输入的有功功率为磁滞和涡流损耗涡流损耗2、激磁阻抗（激磁电抗、激磁阻抗（激磁电抗 和激磁电阻）eiNiium101101)(希望得到电势希望得到电势e与电流与电流i10之间的直接数学关系之间的直接数学关系电势应该是电流与电抗的乘积电势应该是电流与电抗的乘积12mmmmFFI NR :主磁通的磁导主磁通的磁导mmfNE112用相量表示为用相量表示为: 同相位）与I(21mmNI)90(20m111滞后EfNJEmIjxIfLjIfNjNIfNjEmm12111122)2(2:1L:XmNL2111LX 式中式中: 铁心线圈磁化电感铁心线圈磁化电感 铁心线圈磁化电抗铁心线圈磁化电抗 结论：任何交变磁场对电路的响应总可以用一个电抗来表结论：任何交变磁场对电路的响应总可以用一个电抗来表征。征。 电抗与磁导率的关系：电抗与磁导率的关系： mfNX212 为铁心磁阻）不变时与mmmRfNRX,(1）（随饱和度XRcRmmm)90(0111EIXEjjXEI超前FeR:铁耗等效铁耗等效电电阻阻)(11反向与EIREIFeFeFe2FeFeFeIPR )11(1FeFemRjxEIII为铁心磁阻）不变时与mmmRfNRX,(1）（随饱和度XRcRmmm另外，考虑铁心损耗，激磁电流另外，考虑铁心损耗，激磁电流Im由由I 和和IFe组成，组成，且且IFe与与（-E1）同相，于是）同相，于是 Rm:激磁电阻激磁电阻,表征铁心损耗的一个等效参数表征铁心损耗的一个等效参数(注注:不同于前述的铁心磁阻不同于前述的铁心磁阻) Xm:激磁电抗激磁电抗,表征铁心磁化性能的一个等效参数表征铁心磁化性能的一个等效参数 Zm:激磁阻抗激磁阻抗,表征铁心损耗和磁化性能的一个等效参数表征铁心损耗和磁化性能的一个等效参数 式中式中: 222xRxRRFeFem222xRRxxFeFem)11(1FeFemRjxEIII222222)()()()(xRRjxxRxRjxRjxRjxRjxRjxRjxRZFeFeFeFeFeFeFeFeFeFem是等效阻抗是等效阻抗, mZmmmjxRZmmjxR )(1mmmmmjXRIZIE注：注：以上三值随饱和度变化而变化，都不是常数，但当外加电压变化不大以上三值随饱和度变化而变化，都不是常数，但当外加电压变化不大时，铁心内的磁通变化不大，饱和度变化不大，可认为时，铁心内的磁通变化不大，饱和度变化不大，可认为Zm为常值为常值 0I0I222010305IIIIm1E0I1E0I0rI0aI0I1sm1U1E1sE1U0I1R1jX1E1sEmRmjX1U0I1R1jX1E1sEmRmjX10()mmEIRjX mRmjXmRmjX20mFeI RpmX2111sXN2211FemmmmAXNNl1XmX1mXX1XmX1UmX11RXmmRX11mmRjXRjX1mZZ1U0I1R1jX1E1sEmRmjX1011010()mUI ZEI ZI Z 11UE 1101UEI Z 220EU10()mmEIRjX 1112220ENUkENU114.44mEjfN 224.44mEjfN m&0aI&0rI&1E0I2E1E0Im&1E220EU0I0rI&0aI&1E01I R01jI X1U001U110101UEI RjI X114.44mEjfN 01I R1E0Im1E2E202UE0224.44mEjfN 110mmmEEIZRjX 20U001jI X1U励磁电阻（等效铁耗电阻）；励磁电阻（等效铁耗电阻）； 励磁电抗励磁电抗 励磁阻抗励磁阻抗mRmZmX34 结束语结束语
