电机学变压器部分.ppt

华北电力大学 电机教研室 《电机学》 设稳态空载运行时不考虑铁心饱和问题； —合闸时电压 的初相角 当时间时空载合闸 ，则电源电压为： 一、变压器空载合闸到电源 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 合闸后微分方程式为： 一、变压器空载合闸到电源 瞬变过程中励磁电流 与电感 的关系： 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 解上式常系数微分方程，得其解为： —磁通与电源电压的相位差 设合闸时（ ），铁心中没有剩磁（ ）： 一、变压器空载合闸到电源 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 几种特定情况分析： 合闸后就进入稳定状态，不发生瞬整过程。 1.当电源电压初相位角 时合闸： 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 2.当电源电压初相位角 时合闸： 自由分量是直流指数衰减量， 时 最大，当 时，稳态分量与暂态分量相加可达 几种特定情况分析： 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 2.当电源电压初相位角 时合闸： 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 变压器正常运行时，磁路设计得已经有点饱和，若在最不利的空载接通电源，磁通可能超过两倍的 ，铁心非常饱和，励磁电流 很大，可达额定电流的3-5倍。 当已知变压器空载接通电源其磁通随时间变化关系后，可根据磁化特性曲线找出相应的励磁电流。 2.当电源电压初相位角 时合闸： 华北电力大学 电机教研室 《电机学》 2.当电源电压初相位角 时合闸： N1 N2 N3 三、基本分析方法和思路 磁动势平衡： 主磁通感应电动势可表示为： 自漏磁通感应的电动势可表示为： 还有两两绕组之间的互漏磁通，比如某绕组电流 产生的和另一个绕组交链的互漏磁通会在这个绕 组中感应电动势，也可用负的漏电抗压降表示： 二次绕组电流 产 生的与一次绕组交链 的互漏磁 在一次 绕组中感应电动势 互漏磁通感应电动势说明： 可得各次绕组的电压方程为： 变比：主磁通在三个绕组感应主磁电势之比等 于变比，总共三个变比。 参数归算： 归算后的四个基本方程： ④ ① ② ③ … … … … 最后可简写为： 式减去 式，在用 式中 ，可得： ① ② ④ 式减去 式，在用 式中 ，可得： ① ④ ③ 以上称为等效电抗 其中： 称为等效阻抗 注意：等效电路的电抗是等效电抗，不是各绕组本身的漏抗，它们综合反映自漏抗与互漏抗的影响。磁路主要经空气闭合，等效电抗为常数。 §5-2 自耦变压器 一、结构特点与用途 自耦变压器实质上是一个单绕组变压器，原、副边之间不仅有磁的联系，而且还有电的直接联系。 自耦变压器每一个铁心柱上套着两个绕组，两绕组串联，绕向一致。 N1 N2 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 仅仅绕组改接法，双绕组变压器可以变为自耦变压器，功率可以增大数倍甚至数十倍！ 实例：假设图示双绕组变压器 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 分析从双绕组变压器到自耦变压器哪些量改变了，哪些量没有变化。 主要分析原副边电压与电流的变化情况。 原副边电流符号相 反：当原边电流在 原绕组中从同名端流向非同名端，则副边电流在副绕组中从非同名端流向同名端！ 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 首先分析双绕组 变压器电流方向。 忽略励磁电流则： 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 联结成自耦变压器， 空载时 如果原边施加 ， 则绕组电势仍为 与 。副边输出电压 。 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 忽略励磁电流 当原边电流从同名端流向非同名，则副绕组电流从非同名端流向同名端！ 原副绕组电流 原副边电流实际方向示意图 副边实际电流则等于 原副绕组电流之和。 实例分析：从双绕组变压器到自耦变压器 原副边电流实际方向示意图