电动拖动基础第四章优秀PPT.ppt

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1、电动拖动基础第四章你现在浏览的是第一页，共79页第一节第一节 概述概述一.一.变压器的结构变压器的结构三三.关于变压器运行分析的说明关于变压器运行分析的说明四四.变压器中的磁通及绕组感应电势变压器中的磁通及绕组感应电势二二.变压器的额定数据变压器的额定数据你现在浏览的是第二页，共79页 第四章 变压器第一节第一节 概述概述 变压器变压器-利用电磁感应原理，从一个电路向利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器。另一个电路传递电能或传输信号的一种电器。你现在浏览的是第三页，共79页种类种类:按用途分按用途分:电力变压器电力变压器 电炉变压器电炉变压器 整流变压器整流变压

2、器 电焊变压器电焊变压器 电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器 脉冲变压器脉冲变压器 隔离变压器隔离变压器同步变压器等同步变压器等按相数分按相数分:单相变压器单相变压器 三相变压器等三相变压器等按每相绕组数分按每相绕组数分:双绕组变压器双绕组变压器 三绕组变压器三绕组变压器 多绕组变压器多绕组变压器自耦变压器自耦变压器第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第四页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第五页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第六页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器电炉变压器电炉变压器(专用专用)给电

3、炉给电炉(如炼钢炉如炼钢炉)供电供电电焊变压器电焊变压器(专用专用)给电焊机供电给电焊机供电你现在浏览的是第七页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器整流变压器整流变压器(专用专用)：给直流电力机车供电给直流电力机车供电你现在浏览的是第八页，共79页仪用变压器：用在测量设备中仪用变压器：用在测量设备中第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第九页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器电子变压器：用在电子线路中电子变压器：用在电子线路中你现在浏览的是第十页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器控制变压器控制变压器你现在浏览的是第十一页，共

4、79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十二页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十三页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十四页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十五页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十六页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十七页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器你现在浏览的是第十八页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器新新S9S9型低耗配电变压器型低耗

5、配电变压器 你现在浏览的是第十九页，共79页第一节第一节 概述概述常见变压器常见变压器HZDHZD电渣炉变压器电渣炉变压器你现在浏览的是第二十页，共79页变压器与电源相接的绕组叫原绕组或原边或初级变压器与电源相接的绕组叫原绕组或原边或初级变压器与负载相接的绕组叫副绕组或副边或次级变压器与负载相接的绕组叫副绕组或副边或次级原边以大写字母标记原边以大写字母标记,副边以小写字母标记副边以小写字母标记,如如:第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第二十一页，共79页第一节第一节 概述概述三相芯式变压器三相芯式变压器(Y/Y(Y/Y0 0)你现在浏览的是第二十二页，共79页第一节第一节 概述概述三相组式变

6、压器三相组式变压器(Y/(Y/)你现在浏览的是第二十三页，共79页一.一.变压器的结构变压器的结构 铁心和绕组是变压器最主要的部分铁心和绕组是变压器最主要的部分第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第二十四页，共79页铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝铁心交叠：相邻层按不同方式交错叠放，将接缝错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少错开。偶数层刚好压着奇数层的接缝，从而减少了磁阻，便于磁通流通。了磁阻，便于磁通流通。一.一.变压器的结构变压器的结构第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第二十五页，共79页二二.变压器的额定数据变压器的额定数据1.1.额定容量额定容量S SN N:视在功率

7、视在功率 (VA,kVA),(VA,kVA),双绕组变压器双绕组变压器 原副绕组容量相同原副绕组容量相同2.2.额定电压额定电压U U1N1N/U/U2N 2N:指线电压指线电压(V,kV)(V,kV)U U1N1N是电源加到原绕组上的额定电压是电源加到原绕组上的额定电压 U U2N2N是原绕组加上额定电压时的副边开路电压是原绕组加上额定电压时的副边开路电压3.3.额定电流额定电流I I1N1N/I/I2N2N:指线电流指线电流(A)(A)4.4.额定频率额定频率f fN N:工业标准用电频率工业标准用电频率50H50HZ Z 单相双绕组变压器单相双绕组变压器:S:SN N=U=U1N1NI

8、I1N1N=U=U2N2NI I2N2N 三相双绕组变压器三相双绕组变压器:S:SN N=3 U=3 U1N1NI I1N1N=3 U=3 U2N2NI I2N2N已知已知 S SN N U U1N 1N U U2N 2N 时时,可求可求 I I1N 1N I I2N2N第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第二十六页，共79页三三.关于变压器运行分析的说明关于变压器运行分析的说明1.1.三相电力变压器正常运行时基本为对称运行三相电力变压器正常运行时基本为对称运行2.2.对单相变压器的分析结果对单相变压器的分析结果,适用于三相变压器适用于三相变压器3.3.只讨论稳态运行只讨论稳态运行,不考虑过渡

9、过程不考虑过渡过程四四.变压器中的磁通及绕组感应电势变压器中的磁通及绕组感应电势eW1.1.参考方向参考方向(惯例惯例)与与 e e 符合右手螺旋关系符合右手螺旋关系2.2.与与 e e 关系关系e=-W d/d te=-W d/d t e 0 e 0 e 0第一节第一节 概述概述你现在浏览的是第二十七页，共79页第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行一一.忽略绕组电阻及漏磁通时的电压与电势关系忽略绕组电阻及漏磁通时的电压与电势关系二二.励磁电流励磁电流三三.原绕组电阻和漏磁通的影响原绕组电阻和漏磁通的影响四四.空载运行向量图空载运行向量图五五.空载运行的等值电路空载运行的等值电路你现

10、在浏览的是第二十八页，共79页第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行 s1s1为为m m的千分之几的千分之几空载时的各电磁量空载时的各电磁量什么是空载运行？什么是空载运行？变压器一次绕组加上交流电压，二次绕组开路的运行情况。变压器一次绕组加上交流电压，二次绕组开路的运行情况。你现在浏览的是第二十九页，共79页一一.忽略绕组电阻及漏磁通时的电压与电势关系忽略绕组电阻及漏磁通时的电压与电势关系U U1 1为正弦交变量为正弦交变量,主磁通也为正弦交变量主磁通也为正弦交变量 设主磁通瞬时表达式为设主磁通瞬时表达式为:=:=m m sint sint 则则 e e1 1=-W=-W1 1d/dt

11、=-Wd/dt=-W1 1m m cost=Wcost=W1 1m m sin(t-90sin(t-90)同理同理 e e2 2=W=W2 2m m sin(t-90sin(t-90)向量形式向量形式:E:E1 1=-jW=-jW1 1 m m/2 =-j 2f W/2 =-j 2f W1 1 m m/2/2 =-j4.44 f W=-j4.44 f W1 1 m m 同理同理 E E2 2=-j4.44 f W=-j4.44 f W2 2 m m 有效值有效值:E:E1 1=4.44 f W=4.44 f W1 1m m E E2 2=4.44 f W=4.44 f W2 2m m感应电势大

12、小正比于感应电势大小正比于频率、匝数频率、匝数 、主磁通、主磁通最大值最大值 相位落后于主磁通相位落后于主磁通9090第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十页，共79页 U U1 1=-E=-E1 1 U U2020=E=E2 2变比变比:k=E:k=E1 1/E/E2 2=W=W1 1/W/W2 2=U=U1 1/U/U2020 相电势之比相电势之比考虑绕组电阻及漏磁通时考虑绕组电阻及漏磁通时:k=Wk=W1 1/W/W2 2=E=E1 1/E/E2 2 U U1 1/U/U2020 U U1 1/U/U2 2K1,K1,降压变压器降压变压器K1,K I I0a

13、0a I I0 0 I I0r0r I I0 0 与与m m 接近同相位接近同相位I I0 0=(0.02-0.1)I=(0.02-0.1)I1N1NIorm0第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十二页，共79页三三.原绕组电阻和漏磁通的影响原绕组电阻和漏磁通的影响电压电压 电势关系电势关系:U U1 1=I=I0 0r r1 1+jI+jI0 0X X1 1-E-E1 1=I=I0 0(r(r1 1+jX+jX1 1)-E)-E1 1=I=I0 0 Z Z1 1-E-E1 1Z Z1 1=r=r1 1+jX+jX1 1 原绕组漏阻抗原绕组漏阻抗实际上实际上 I I

14、0 0 Z Z1 1 E E1 1 所以所以 U U1 1 -E-E1 1第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十三页，共79页四四.空载运行向量图空载运行向量图第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十四页，共79页五五.空载运行的等值电路空载运行的等值电路励磁电阻励磁电阻I I0 02 2 r rm m反映磁滞和涡流损耗反映磁滞和涡流损耗励磁电抗励磁电抗I I0 02 2 x xm m反映主磁通激磁功率反映主磁通激磁功率励磁阻抗励磁阻抗x xm m与磁路饱和程度有关与磁路饱和程度有关,饱和程度上升饱和程度上升,x,xm m下降下降根据向量图

15、根据向量图,-E,-E1 1可看成可看成I I0 0流过一个感性阻抗的结果流过一个感性阻抗的结果-E-E1 1=I=I0 0(r(rm m+jx+jxm m)=I)=I0 0Z Zm m电压方程电压方程:U U1 1=I=I0 0(r(r1 1+jX+jX1 1)-E)-E1 1 =I=I0 0(r(r1 1+jX+jX1 1)+I)+I0 0(r(rm m+jx+jxm m)=I =I0 0 Z Z1 1+I+I0 0Z Zm m第二节第二节 变压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十五页，共79页空载等值电路空载等值电路:五五.空载运行的等值电路空载运行的等值电路第二节第二节 变

16、压器的空载运行变压器的空载运行你现在浏览的是第三十六页，共79页第三节第三节 变压器的负载运行变压器的负载运行一一.负载时的磁势关系及原、副边电流的关系负载时的磁势关系及原、副边电流的关系二二.负载时副边电压电流关系负载时副边电压电流关系三三.变压器的基本方程变压器的基本方程五五.功率关系功率关系四四.折合算法、等值电路折合算法、等值电路你现在浏览的是第三十七页，共79页第三节第三节 变压器的负载运行变压器的负载运行你现在浏览的是第三十八页，共79页一一.负载时的磁势关系及原、副边电流的关系负载时的磁势关系及原、副边电流的关系作用在磁路上的磁势：作用在磁路上的磁势：F1=I1W1，F2=I2W

17、2合成磁势：合成磁势：F0=F1+F2F F0 0大小取决于大小取决于m m大小，大小，m m大小取决于大小取决于E E1 1大小大小（E1=4.44 f W1 m）U1=-E1+I1Z1 I1Z1 E1U1 -E1 空载与负载时，空载与负载时，E E1 1 U U1 1 U U1 1 不变不变 E E1 1不变不变 m m不变不变 F F0 0不变（不变（I I0 0W W1 1)第三节第三节 变压器的负载运行变压器的负载运行你现在浏览的是第三十九页，共79页 负载与空载时的磁势近似一样负载与空载时的磁势近似一样 F0=F1+F2 I1W1+I2W2=I0W1变形变形:I1=I0+(-I2W

18、2/W1)(I0rr1 1)Z Z0 0=Z=Z1 1+Z+Zm mZZm m (Z (Zm mZZ1 1)r rm m r r0 0=p=p0 0/I/I0 02 2 (空载损耗近空载损耗近 似为铁损耗似为铁损耗)Z Zm m Z Z0 0=U=U1N 1N/I/I0 0 x xm m=Z=Zm m2 2-r-rm m2 2第五节第五节 变压器参数的测定变压器参数的测定一一.空载实验空载实验你现在浏览的是第五十二页，共79页二二.短路试验短路试验目的目的:测定测定 Z Zk k、x xk k、r rk k (x(x1 1、r r1 1、x x2 2 、r r2 2、Z Z1 1 、Z Z2

19、2 )实验线路实验线路:第五节第五节 变压器参数的测定变压器参数的测定你现在浏览的是第五十三页，共79页方法方法:副边短路副边短路,调调U U1 1,使使I Ik k=I=I1N1N,测定测定I Ik k、U Uk k、p pk,k,记录室温记录室温第五节第五节 变压器参数的测定变压器参数的测定二二.短路试验短路试验你现在浏览的是第五十四页，共79页计算计算:Z Zm m Z Z2 2 Z Zk k=U=Uk k/I/Ik k r rk k=p=pk k/I/Ik k2 2 (短路损耗近似为铜损耗短路损耗近似为铜损耗)x xk k=Z=Zk k2 2-r-rk k2 2第五节第五节 变压器参数

20、的测定变压器参数的测定二二.短路试验短路试验你现在浏览的是第五十五页，共79页按规定按规定,计算变压器性能时计算变压器性能时,绕组电阻要折算到绕组电阻要折算到7575时时对铜线变压器对铜线变压器:r rk75 k75=r=rk k(234.5+75)/(234.5+)(234.5+75)/(234.5+)对铝线变压器对铝线变压器:r:rk75 k75=r=rk k(228+75)/(228+)(228+75)/(228+)如需求分电阻电抗如需求分电阻电抗:Z:Z1 1 Z Z2 2=Z=Zk75 k75/2 2 r r1 1 r r2 2 =r=rk75 k75/2 2 x x1 1 x x2

21、 2=x=xk k/2 2Zk75 =xk2+rk75 2第五节第五节 变压器参数的测定变压器参数的测定二二.短路试验短路试验你现在浏览的是第五十六页，共79页 第六节第六节 变压器的运行特性变压器的运行特性一一.变压器负载时端电压的变化变压器负载时端电压的变化二二.变压器的效率变压器的效率你现在浏览的是第五十七页，共79页 第六节第六节 变压器的运行特性变压器的运行特性一一.变压器负载时端电压的变化变压器负载时端电压的变化 (原边加原边加U U1N1N)电压变化率电压变化率:U=(UU=(U2N2N-U-U2 2)/U U2N2NU=IU=I1 1(r(rk kcoscos2 2+x xk

22、ksinsin2 2)/U)/U1N1N =I=I1N1N(r(rk kcoscos2 2+x xk ksinsin2 2)/U)/U1N1Ncoscos2 2 是负载的功率因数是负载的功率因数,是负载系数是负载系数I I1 1=I=I1N1N时的时的U U 称为额定电压变化率称为额定电压变化率 适用于各种负载适用于各种负载你现在浏览的是第五十八页，共79页外特性曲线外特性曲线:感性容性阻性 第六节第六节 变压器的运行特性变压器的运行特性一一.变压器负载时端电压的变化变压器负载时端电压的变化 (原边加原边加U U1N1N)你现在浏览的是第五十九页，共79页二二.变压器的效率变压器的效率=1-(

23、p0+2 pkN)/(SNcos2+p0+2 pkN)即即m=p0/pkN 时时m 2 pkN=p0时时(可变损耗可变损耗=不变损耗不变损耗)=MaxmMax 第六节第六节 变压器的运行特性变压器的运行特性你现在浏览的是第六十页，共79页第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别一.一.单相变压器的联结组别单相变压器的联结组别二二.三相变压器的联结组别三相变压器的联结组别你现在浏览的是第六十一页，共79页第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别一.一.单相变压器的联结组别单相变压器的联结组别 1.1.绕组的同极性端绕组的同极性端(同名端同名端)你现在浏览的是第六十二页，共79页2.2

24、.单相变压器的联结组别单相变压器的联结组别联结组别以时钟法表示联结组别以时钟法表示:E:EA A指向指向0(12)0(12)点点,E,Ea a指向几点指向几点,标号为几标号为几(a)(a)联结组别的标号为联结组别的标号为:I/I-0 :I/I-0 或或 I,I 0I,I 0(b)(b)联结组别的标号为联结组别的标号为:I/I-6 :I/I-6 或或 I,I 6I,I 6第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别电势参考方向电势参考方向电势向量图电势向量图电势参考方向电势参考方向电势向量图电势向量图你现在浏览的是第六十三页，共79页二二.三相变压器的联结组别三相变压器的联结组别1.1.标记、

25、参考方向及接法标记、参考方向及接法Y/YY/Y接法接法Y/Y/接法接法另外还有另外还有Y/YY/YN NY YN N/Y/Y/Y/Y/等接法等接法第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第六十四页，共79页2.Y/Y2.Y/Y联结组别联结组别例例:EABCZECBYEBAXEAEabaEaxbEbycEcz联结组标号联结组标号:Y/Y-0:Y/Y-0 或或 Y,y0Y,y0a.a.由联结组判出标号由联结组判出标号(E(EABAB指向指向0(12)0(12)点点,E,Eabab指向几点指向几点,标号为几标号为几)第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第六

26、十五页，共79页EABCZECBYEBAXEAEababc联结组标号联结组标号:Y/Y-8:Y/Y-8 或或 Y,y 8Y,y 8第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别2.Y/Y2.Y/Y联结组别联结组别例例:你现在浏览的是第六十六页，共79页例例:EABCZECBYEBAXEAEababc联结组标号联结组标号:Y/Y-10:Y/Y-10 或或 Y,y 10Y,y 10第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别2.Y/Y2.Y/Y联结组别联结组别你现在浏览的是第六十七页，共79页b.b.由标号画出联结组由标号画出联结组例例:Y/Y-2:Y/Y-2EABCZECBYEBAXEAEab

27、abc第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第六十八页，共79页3.Y/3.Y/联结组别联结组别a.a.由联结组判出标号由联结组判出标号例例:EABCZECBYEBAXEAaxbyczEab联结组标号联结组标号:Y/-11:Y/-11 或或 Y,d 11Y,d 11第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第六十九页，共79页例例:EABCZECBYEBAXEAaxbyczEab联结组标号联结组标号:Y/-11:Y/-11 或或 Y,d 11Y,d 11Y/Y/组别一种标号对应两种联结组别一种标号对应两种联结可用简单方法直接画出可用简单方法直接画出Eab

28、3.Y/3.Y/联结组别联结组别a.a.由联结组判出标号由联结组判出标号第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第七十页，共79页例例:EABCZECBYEBAXEabab联结组标号联结组标号:Y/-3:Y/-3 或或 Y,d 3Y,d 3第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别a.a.由联结组判出标号由联结组判出标号EA你现在浏览的是第七十一页，共79页b.b.由标号画出联结组由标号画出联结组例例:Y/-5:Y/-5EABCZECBYEBAXEAEabababxacybzcaybbzcacx第七节第七节 变压器的联结组别变压器的联结组别你现在浏览的是第七十二页，共7

29、9页 第八节第八节 变压器的并联运行变压器的并联运行你现在浏览的是第七十三页，共79页理想情况变压器的并联运行应满足以下条件理想情况变压器的并联运行应满足以下条件:1.1.原副边额定电压相同原副边额定电压相同2.2.联结组别相同联结组别相同3.3.短路阻抗标幺值相同短路阻抗标幺值相同变压器的并联运行的理想情况变压器的并联运行的理想情况:1.1.空载时空载时,每台变压器副边电流都为零每台变压器副边电流都为零,各台变压器之间无各台变压器之间无环流环流2.2.负载时负载时,各台变压器分担的负载电流应与他们的容量成正各台变压器分担的负载电流应与他们的容量成正比比 第八节第八节 变压器的并联运行变压器的

30、并联运行你现在浏览的是第七十四页，共79页 第九节第九节 自耦变压器自耦变压器你现在浏览的是第七十五页，共79页自耦变压器的特点自耦变压器的特点:抽头可以固定抽头可以固定,也可以滑动也可以滑动,自耦变压器可以升压自耦变压器可以升压,也可以也可以降压降压,使用方便使用方便输出容量相同时输出容量相同时,自耦变压器绕组容量比较小自耦变压器绕组容量比较小,节省材料节省材料,造造价低价低 第九节第九节 自耦变压器自耦变压器你现在浏览的是第七十六页，共79页 第十节第十节 仪用互感器仪用互感器一一.电流互感器电流互感器 I I1 1=I=I2 2W W2 2/W/W1 1用于测量大电流用于测量大电流副边不允许开路副边不允许开路副边接地副边接地你现在浏览的是第七十七页，共79页二二.电压互感器电压互感器 U U1 1=U=U2 2W W1 1/W/W2 2用于测量大电压用于测量大电压副边不允许短路副边不允许短路副边接地副边接地 第十节第十节 仪用互感器仪用互感器你现在浏览的是第七十八页，共79页谢谢谢谢!你现在浏览的是第七十九页，共79页