变压器原理讲议(3)

分析：1、主磁通有饱和性，∮与IO 波形不一致，不是线性关系。

2、io尖顶波形，可用等效正弦波向量表示，如果变压器工作在恒定电网上， ∮就在磁饱和点B。

从向量图中，励磁电流的有功分量Ioa 与（-E1）是同相，可把（-E1）看成是 流过一个电阻元件上产生的压降。

-E1=Ioa*1/go Ioa=（-E1）*go

go：是电阻的倒数，叫电导。励磁电流的无功分量 Ior滞后于（-E1）90度，可把（-E1）看成是Ior 流过一个电感无件上产生的压降，-E1=（jIor）/bo，bo是电抗的倒数，叫电纳。 -E1=（jIor）*/bo jIor=（-E1）*bo Ior=（-E1）*-jbo

Io=Ioa+Ior=（-E1）*go+（-E1）*-jbo=-E1（go-jbo） -E1=Io/go-jbo UI=-E1+Io（r1+jx1）=Io/（go-jbo）+Io*（r1+jx1），

-E1=Io/go-jbo=Io*（go+jbo）/（go）2-（jbo）2=Io*（go+jbo）（go）/2+（bo）2=Io*（go/（go2+bo2）+j*bo/（go2+bo2））W 令rm=go/（go2+bo2） Xm=bo/go2+bo2 rm：励磁电阻 Xm：励磁电抗

U1= -E1+IoZ1=Io（rm+jXm）+Io（r1+jXm）=IoZm+IoZ1=Io（Z1+Zm）

注意：Xm作为一个常数是有条件的，如果变压器一直运行在额定的电压电网上，这不成问题，若它不运行在额定电网上，Xm的数值就需要相应改变，如果运行的电压降低了，处在磁化曲线的不饱和区，Xm的数值是增大，反之Xm的数值减小。

在数值上 Zm要比Z1 大得多，这是由于在额定电压下的铁损比空载时铜损耗大得多，而主磁通比漏磁通大得多的缘故。

Zm 较大， Io较小是电力变压器的要求，在合理的设计中，Io 对In 的比值不应太大， Io/In大说明空载时就有较大的电流对变压器的运行不利，同时还增加电网的无功负担，对电网不利。-E1=Io*Zm E1=Io*Zm ∮o=arctgXm/rm

第二节

变压器的负载运行

变压器原边接上交流电源，副边出线端接上负载，在副绕组中就有电流流过，变压器就进入负载运行的状态。

目的：1、接上负载后▲U，η

2、 根据1、2定律，列写电流、电压的关系 3、 折合算法，等值电路和向量图

一负载运行时电压和电流各种关系的分折

11/39

1、 副边电压和电流的关系

空载运行：原边电流Io，副边电流I2=0,U2=E2

负载运行：原边电流I1，副边电流I2不等于零，U2不等于E2，出线端接上ZL=rL+JxL U2=I2*ZL

副边绕组的绕线电阻为r2，电流流过r2 时产生压降I2r2，在副边绕组中也有漏磁通∮s2 ，是交变的，也将在副绕组中感应电势。

∮S2=∮s2m*Sinwt Es2= -j*∮s2*（w2w）/√2

副绕组漏磁通感应的电势用电抗压降表示，用副绕组单位电流产生的漏磁链 Ls2，漏电感系数：Ls2=W2∮s2/√2*I2 U2=E2-I2Z2 2、 原、副边电流的关系

分折：副边绕组中有电流I2 流过，就会在副边绕组中产生磁势F2=I2W2 ，这个磁势作用在铁心中它会影响铁心中的主磁通∮m。

∮m既链原绕组又链副绕组，产生∮m的磁势必定是链着它的全部电流，换句话说，主磁通∮m 是由F1+F2=I1W1+I2W2合成磁势产生的，F1+F2 多大，由∮m 确定。 空载运行：∮m 是由U1 来确定

负载运行：U1不变，∮m=？，∮m的大小和空载时大小有差别，但差别不大，近似用空载运行时产生主磁通的磁势Fo 来表示变压器负载运行时需要的合成磁势F1+F2=Fo。 负载运行副边有电流I2,产生磁势F2=I2*W2,I2 增大 ,I2*W2也增大 ,原边的磁势也相应增加F1=Fo+(-F2)=Fo+(-I2*W2)。原边磁势由两部分组成，一部分是Fo ，另外一部分是-I2W2 与副边磁势大小相等，方向相反。F1=IoW1+(-I2W2), I1=Io+(-W2*I2/W1)。原边电流 I1分为两部分，一部分是产生主磁通∮m 的励磁电流，另一部分是平衡副边磁势所需要的电流，即供应副边负载功率的原边电流中的负载分量。I1=Io+IL, IL=-W2*I2/W1。 分折：负载运行时，主磁通∮m ，励磁势和励磁电流 空载：U1=-E1+Io*Z1 负载：U1=-E1+I1*Z1

空载运行与负载运行 在大小上要发生变化，这个变化很小，因为 I1Z1值很小，向量相减后，E1 实际上仍和U1 差不多，因此说主磁通与空载时相差不多，要求的励磁磁势与励磁电流与空载时也差不多。 3、 原边的电压，电流关系 U1=-E1+I1(r1+Jx1)

12/39

4、 负载运行时各量的综合关系

UI=-E1+I1(r1+Jx1)， U2=E2-I2(r2+Jx2) I1=Io+(-I2/K),---Io=I1+I2/ K U2=I2*ZL Io=-E1/Zm K=E1/E2 二、折合算法

1、 由于变比K 较大，使原边和副边电压、电流数量级相差大，计算画向量图不便。 2、 不能得到从原边看去，整台变压器的电路图。

分折：原、副绕组之间没有电的联系，只有磁的联系。I1W1+I2W2=IoW1, 副边的电流I2通过它的磁势影响原边的电流。

3、 把W2 副边的电流 换成另外的匝数和电流值，保证磁势不变，从原边看副边的作用是一

样的，有同样的功率从原边输入，送给副边可行基础，磁通是由合成磁势产生的，维持合成磁势不变，工作点不变。

折合算法：保持一个绕组磁量不变，把电量传换到另外一个匝数基础之上的方法。

副边绕组可以换成任何匝数，为了消除变比K ，给计算带来麻烦，把副边绕组换成匝数为 ，实际的副绕被一个匝数 ，的等值副绕组所代替，用等值的副绕组去分析就不会出现变比K。

折合条件：等值的副绕组必须能产生同样的 F2，这是折合的条件，要满足条件必须使它的电压、电流、阻抗、与实际的副绕阻的电压、电流、阻抗之间满足一定的关系。

分折前：把实际的量折到等值绕阻上分折后，再把等值副边的量换回实际的副绕阻中去。 把折合的量打一撇，E2” I2” U2”-----副边向原边折合 1、 电压的折算 E2”=KE2 2、 电流的折算 I2”=I2/K

3、 阻抗的折算 (Z2+ZL)’=(K)2*(Z2+ZL) 4、 副边的折算 U2’=K*U2

5、 折合后副边的铜损为(I2)2*r2 ，输出功率I2U2Cos∮2,保持不变。 原边向副边折算： 折算前：W1 W2 K

折算后：W1’=W2 W2 K=1 E1=E2---E1=4.44Fw∮m E1’=E1/K I1’=K*I1 Io’=Kio Zm’=Zm/(K)2 三、负载时的等值电路图

13/39

四、向量图 1.感性负载

2、容性负载

原边：输入功率=铁心损耗+传递给副边的功率+原边铜损 副边：输出的功率=传递给副边的功率-副边的铜损 无功功率的传递：

原边：输入的无功功率=铁心励磁需要的无功功率+传递给副边的无功功率+原边漏电抗吸取的无功功率

副边：；输出的无功功率=原边传递给副边的无功功率-副边漏电抗吸取的无功功率 第三节

标么值

标么值：某一物理量的实际数值与选定的一个同单位的固定数值进行比较。

基值的选定：在电机与变压器里都把额定值作为各物理量的基值。注意，基值的个数的选取不是任意的，应注意各基值之间的一定联系，当某几个物理量的基值确定后，其它几个物理量的基值也就确定。

用标么值表示各物理量的优点： 1、

应用标么值表示时，便于比较变压器之间以及电机之间特性及参数大小，同类型的电机与变压器，尽管容量和电压等级差别很大，但用标么值表示的参数它的数值在一定的范围内变化，电力变压器的漏阻抗的标么值Zk=0.044-0.14即各种容量的变压器，在额定电流下的漏阻抗压降与它自已的额定电压的比值差不多是一样的，从阻 …… 此处隐藏：2423字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……