电机与变压器 项目式.含习题册 作者 朱志良 _项目二 变压器 任务3 变压器的外特性及损耗.pptVIP

任务3 学习变压器的外特性及损耗 一、变压器的外特性 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 当变压器一次侧输入额定电压和二次侧负载功率因数一定时，二次侧输出电压与输出电流的关系称为变压器的外特性，也称为输出特性。曲线如下图所示： 功率因数对变压器的外特性影响明显，负载的功率因数确定以后，变压器的外特性就随之确定了。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 1、变压器为纯阻性负载时：功率因数cosφ2 = 1，随着负载电流的增大，变压器二次绕组的输出电压逐渐降低，即变压器输出电压具有微微下降的外特性。如图中绿色曲线所示。 2、变压器为纯感性负载时：功率因数cosφ2 1，随着负载电流的增大，变压器二次绕组的输出电压降低较快。 如图中紫色曲线所示。 3、变压器为纯容性负载时：功率因数cosφ2 1，φ2为负值，超前的无功电流有助磁作用，主磁通会增加一些，E2也随之增加，使得U2会随着I2的增加而增加。如图中的红色曲线。 二、变压器电压调整率 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 变压器从空载到额定负载运行时，二次绕组输出电压的变化量△U与空载额定电压的百分比，称为变压器的电压调整率，用△U% 表示。 △U% = --- 变压器二次侧输出额定电压； --- 变压器二次侧额定电流时的输出电压。 电压调整率是变压器的主要性能指标之一，在一定程度上反映了供电的质量。对于电力变压器，由于一次、二次绕组的电阻和漏抗都很小，额定负载时电压调整率为4%～6%。当负载功率因数cosφ2下降时，电压调整率会明显增大。因此，提高功率因数可以改善电网电压的波动情况。 三、变压器的损耗和效率 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 1、铁损耗 当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，它们统称为铁损耗。变压器空载时，绕组电阻上的能量损耗很小，变压器的空载损耗基本上等于变压器的铁损耗。当电源电压不变时，铁损耗基本恒定，可以看作一个常数，它是一个与负载电流大小和性质无关的常数。 2、铜损耗 变压器一次、二次绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就会产生热量，消耗电能，即为铜损耗。从短路实验中可知，额定负载时铜损耗近似等于短路损耗，所以，可用下式进行求解。 = 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 3、变压器的效率 变压器输入有功功率P1与输出有功功率P2 的差值就是变压器本身的功率损耗。我们将变压器的输出功率P2与输入功率P1的比值定义为变压器的效率，用符号η表示。计算公式为 变压器的效率高低反映了变压器运行的经济性，是运行性能的重要指标。变压器是一种静止的电气设备，在能量传输过程中没有机械损耗，所以它的效率都很高。一般中小型变压器的效率可达95%～98%，大型变压器的效率可达99%以上。单相变压器效率的实用公式如下： = 式中 项目二 变压器 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 4、变压器的效率特性曲线 变压器的效率与负载因数β的关系曲线，称为变压器的效率特性曲线，如下图所示。从特性曲线可以看出，变压器的效率有一个最大值 ，用数学分析方法可以证明：变压器的两种损耗相等时变压器的效率最高。 由单相变压器效率的经验公式和下式 可得 1、变压器的外特性 2、变压器的电压调整率 3、变压器的损耗及效率 机械工业出版社 全国技工院校“十二五”系列规划教材 项目二 变压器 小结