电机拖动与控制第3章.pptVIP

　　式(3.7.9)说明，当铜损等于铁损即可变损耗等于不变损耗时， 效率最高， 有 （3.7.10） 　　实际变压器常年接在电网上，铁损总是存在，而铜耗却随负载变化，一般变压器不可能总在额定负载下运行，因此为保证变压器的运行性能，提高全年经济效益，设计时，铁损应设计得小些，一般取βm =0.5～0.6之间，对应的与之比为3～4。 3.8 三 相 变 压 器 3.8.1 三相变压器的磁路系统  　　三相变压器按其磁路系统结构的不同可分为两类：三相磁路彼此无关联的组式变压器和三相磁路彼此关联的心式变压器。 　　1. 组式(磁路)变压器 　　三相组式变压器是由三台单相变压器组成的，相应的磁路称为组式磁路，如图3.8.1所示。每相的主磁通沿各自磁路闭合， 独立互不相关。当一次侧外加三相对称电压时，各相的主磁通ΦU、ΦV、ΦW必然对称。由于磁路三相对称，因而各相空载电流也是对称的。 . . . 图3.8.1 三相组式变压器的磁路 　　2. 心式(磁路)变压器 三相心式变压器的铁心结构是从三相组式变压器铁心演变过来的。每相有一个铁心柱，三个铁心柱用铁轭连接起来，构成三相铁心。三相心式变压器的磁路系统如图3.8.2所示。从图上可以看出，任何一相的主磁通都要通过其他两相的磁路作为自己的闭合磁路。如果把三台单相变压器的铁心合并成图3.8.2(a)所示的形式，则当三相变压器一次侧绕组外施对称三相电压时， 三相主磁通对称，中间铁心柱内的磁通 ，即中间铁心柱无磁通经过，因此可将中间铁心柱省掉，变成图3.8.2(b)所示的形式。为使结构简单、 便于制造，将三相铁心的V相铁轭缩短，并把三个铁心柱布置在同一平面内，便得到图3.8.2(c)所示的形式，这就是常用的三相心式变压器铁心。 图3.8.2 三相心式变压器的磁路系统 　　在三相心式变压器中，磁路彼此相关且三相磁路长度不相等。中间V相磁路最短，两边U、W两相较长，磁阻也较V相大。 当外施对称三相电压时，由于三相磁路不对称，三相空载电流便不相等， 但由于空载电流较小，它的不对称对变压器负载运行的影响极小，因而可略去不计。  　　以上两种类型磁路系统的三相变压器各有其优、缺点。在相同额定容量下，三相心式变压器具有效率高，占地少，成本低，运行维护方便等优点，故应用广泛。三相组式变压器中每个单相变压器都比三相心式变压器的体积小，重量轻，运输方便，另外还可减少备用容量，因此对于一些超高压、大容量的巨型变压器，为减少制造及运输困难，常采用三相组式变压器。 3.8.2 三相变压器的电路系统——连接组别 　　1. 三相变压器绕组的连接法 　　为了在使用变压器时能正确连接，变压器绕组的每个出线端都有一定的标记。电力变压器绕组首、末端的标记规定如表3.8.1所示。 表3.8.1 电力变压器绕组首端和末端的标记规定 　　在三相电力变压器中，不论一次绕组或二次绕组，其连接方法主要有星形和三角形两种。把三相绕组的三个末端U2、V2、 W2(或u2、v2、w2)连接在一起， 而把它们的首端U1、 V1、 W1(或u1、v1、w2)引出， 这便是星形连接， 用字母“Y”或“y”表示， 如图3.8.3(a)所示。 把一相绕组的末端和另一相绕组的首端连在一起，顺次连接成一闭合回路，然后从首端U1、V1、W1(或u1、v1、w1)引出，如图3.8.3(b)、(c)所示，这便是三角形连接， 用字母“D”或“d”表示。 在图3.8.3(b)中，三相绕组按U1—U2—W1—W2—V1—V2—U1的顺序连接， 称为逆序(逆时针)三角形连接；在图3.8.3(c)中， 三相绕组按U1—U2—V1—V2—W1—W2—U1的顺序连接，称为顺序(顺时针)三角形连接。 现在新国标中只有顺序三角形接法。 图3.8.3 三相变压器绕组的连接方法及相量图 (a) 星形连接； (b) 三角形连接（逆序连接）； (c) 三角形连接（顺序连接） 　　2. 单相变压器连接组别 　　1） 单相变压器的极性 　　一台三相变压器可以看成是由三台单相变压器组成的， 因此要研究三相变压器原、副边线电动势(线电压)间的相位关系，必须首先掌握单相变压器原、副边电动势(电压)之间的相位关系， 即单相变压器的极性。 　　单相变压器的主磁通及原、副绕组的感应电动势都是交变的，无固定极性。这里所讲的极性是指某一瞬间的相对极性，即任一瞬间，高压绕组的某一端点的电位为正(高电位)时，低压绕组必有一个端点的电位也为正。这两个绕组间具有相同极性的对应端点称为同极性端或同名端，在对应的两个端点旁边加黑点“·”来表示同名端。同极性端可能在绕组的相同端，也可能在绕组的不同端，这取决于绕组的绕向和位置，与绕组首、尾端的标记无关。 　　由以