第-4-章磁路和变压器.ppt

第4章磁路和变压器4.1磁路和交流线圈电路4.1.1磁路的概念在电工设备中，常采用导磁性能良好的铁磁材料做成一定形状的铁心，给绕在铁心上的线圈通以较小的励磁电流，就会在铁心中产生很强的磁场。相比之下，周围非磁性材料中的磁场就显得非常弱，可以认为磁场几乎全部集中在铁心所构成的路径内。这种由铁心所限定的磁场称为磁路。常见的几种电气设备的磁路如图4一1所示。4.1.2磁路欧姆定律4.1.3铁磁材料1．高导磁性2．磁饱和牲3．磁滞牲4.1.4交流铁心线圈电路1．电磁关系如图4一6所示为交流铁心线圈电路，2．功率报耗1）磁滞损耗2）涡流损耗4.2变压器的结构及其基本工作原理4.2.1变压器的结构1．铁心2．绕组绕组通常用绝缘的铜线或铝线绕制4.2.2电力变压器的铭牌与额定值1额定电压2额定电流3额定容量4阻抗电压5额定频率4.2.3变压器的基本工作原理变压器是利用电磁感应原理工作的，因此它主要由铁心和套在铁心上的两个互相绝缘的绕组所组成，绕组之间有磁的藕合，但没有电的联系，如图4一12所示。通常一个绕组接交流电源，称为一次绕组。另一个绕组接负载，称为二次绕组。当一次绕组两端加上合适的交流电压时，在电源电压u：的作用下，一次绕组中就有交流电流几。流过，产生一次绕组磁动势，于是铁心中激励起交变的磁通，这个交变的磁通同时交链一次、二次绕组，根据电磁感应定律，便在一次、二次绕组中产生感应电动势，二次绕组在感应电动势的作用下，便可向负载供电，实现能量传递。4.2.4变压器的用途和分类1．变压器的用途在电力系统中，在传输功率恒定时，传输电压越高，则所需电流越小，电压降正比于电流，传输线损耗正比于电流的平方，所以用较高的的输电电压可以降低线路压降和线路损耗。由于发电厂发出的电能受绝缘结构条件的限制，一般额定电压为15一20kV，不符合远距离送电的要求，所以要通过变压器，将发电机发出的电压升高。而在用电端又不能使用过高的电压，于是，又必须用变压器进行降压，以满足用户电器设备的用电要求与安全使用的目的。2．变压器的分类(1）按用途分类，变压器可分为电力变压器和特种变压器两大类。电力变压器主要用于电力系统。特种变压器根据系统和部门的要求，提供各种特殊电源和用途，如电炉变压器、整流变压器、电焊变压器、仪用互感器、试验用高压变压器和调压变压器等。(2）按绕组构成分类，变压器可分为双绕组、三绕组、多绕组和自藕变压器。(3）按铁心结构分类，变压器可分为壳式和心式变压器。(4）按相数分类，变压器可分为单相、三相和多相变压器。(5）按冷却方式分类，变压器可分为干式、油浸式。4.3单相变压器的运行特性4.3.1电压变换原理（变压器空载运行）如图4一13所示为一台单相变压器的空载运行原理图。它有两个绕组，为了分析方便，将原绕组和副绕组分别画在两边，其中原绕组的匝数为Nl，副绕组的匝数为凡。变压器的原绕组接交流电压u:，副边开路，这种运行状态称为空载运行。这时副绕组中的电流为零4.3.2

电流变换原理（变压器负载运行）变压器的原绕组接交流电压u，副绕组接负载，变压器向负载供电，这种运行状态称为负载运行，如图4一14所示。4.3.3阻抗变换原理4.4三相电力变压器4.5其他常用变压器4.5.1自祸变压器和调压器前面介绍的双绕组变压器的原、副绕组是相互绝缘的，它们之间只有磁的藕合而无电的直接关系。如果把两个绕组合二为一，使低压绕组成为高压绕组的一部分，如图4一21所示，这个绕组的总匝数为Nl，原绕组接电源，绕组的一部分匝数为凡，作为副绕组接负载，这样，原、副绕组不仅有磁的藕合，而且还有电的直接联系。4.5.2仪用互感器电压互感器2电流互感器***