《电机工程实践》课程教学资源（PPT讲稿）第1讲 单相变压器的空载运行 Empty Running of Single Transformer

单相变压器的空载运行 Empty Running of Single Transformer

1 单相变压器的空载运行 Empty Running of Single Transformer

单相变压器的空载运行 电磁现象 q o E1 E E

2 单相变压器的空载运行 一、电磁现象 1 • U 1 • E 1 • E 2 • E 20 • U 0 • I ( 2 ) • I 1 •  A X a x 0 • 

单相变压器的空载运行 各量的电磁关系 E Φo U/1>10=>F0=10N E2 ①E

3 单相变压器的空载运行 各量的电磁关系： 0 1 I r • 1 • U 0 • I 1 F0 I 0 N • • = 0 •   •  1 • E 1 • E 2 • E

单相变压器的空载运行 主、漏磁通的区别 1)性质上:与成非线性关系, 与Φ成线性关系; 2)数量上冲占99%以上A仅占1%以下; 3)作用上:起传递能量的作用 起痛抗压降作用

4 单相变压器的空载运行 主、漏磁通的区别： 1）性质上： 与 成非线性关系， 与 成线性关系； 2）数量上： 占99%以上， 仅占1%以下； 3）作用上： 起传递能量的作用， 起漏抗压降作用。 0 0 0 0 I 0 I 1 1 1

单相变压器的空载运行 二、空载电流 1)作用和组成 方面:用来励磁,建立磁场---无功分量二 方面:供变压器空载损耗 有功分量 2)性质和大小 性质:主要是感性无功性质---也称励磁电流 大小:与电源电压和频率、线圈匝数、磁略材质 及几何尺寸有关,用空载电流百分数I%来表示

5 单相变压器的空载运行 二、空载电流： 1）作用和组成 一方面：用来励磁，建立磁场-----无功分量二 方面：供变压器空载损耗-------有功分量 2）性质和大小 性质：主要是感性无功性质----也称励磁电流； 大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质 及几何尺寸有关，用空载电流百分数I0%来表示

单相变压器的空载运行 3)空载电流波形 磁路饱和时,正弦, 尖顶,i正弦,φ平顶。 3

6 单相变压器的空载运行 3)空载电流波形  t 0 i 3 2 1 1 2 3 0 i 磁路饱和时， 正弦， 尖顶， 正弦， 平顶。   0 i 0 i

单相变压器的空载运行 三、感应电动势 设:p=Φ sin ot do 27f napm sin( at-90) E sin(Ot-90°) 有效值:E=4.44m 相量:E=-j4.44Ndm

7 单相变压器的空载运行 三、感应电动势 sin( 90 ) : 2 sin( 90 ) : sin 0 0 = − = − =  − =  E t f N t dt d e N t m m m       则 设 m 有效值: E = 4.44 fN E j fN m • • 相量: = − 4.44 

单相变压器的空载运行 漏电势:E=√2 2元 fNΦ1om=2nNΦ1a E0=-12ny10=-12mL1。1o=-j1ox1 x1=2f-为一次侧漏抗,反映漏酩通的作用 R no 对一切电抗x=2mf 返回12贝 R

8 单相变压器的空载运行      1 1 1 2 1 1 2 2 漏电势: E = f N  m = f N  1 0 0 1 0 0 1 1 1 2 I j2 f L I j I x I N E j f • • • • • • = − = −  = −        Rm N x f 2 1 1 = 2 为一次侧漏抗，反映漏磁通的作用。 对一切电抗 Rm N x f 2 = 2 返回12页

单相变压器的空载运行 四、空载损耗 包括:铜损耗 cl 01≈0 铁损耗 Bn.f 1.3 Fe 经验公式:P0=PA=pB2()3G 50 空载损耗约占额定容量的(0.21)%,随容 量的增大而藏小。为减少空载损耗,改进设计 结构的方向是采用优质铁磁材料:优质硅钢片 激光化硅钢片或应用非晶态合金

9 单相变压器的空载运行 四、空载损耗     =  2 1.3 1 2 1 0 0 0 p B f p I r p Fe m cu 经验公式： G f p pFe p Bm 2 1.3 0 ) 50 ( 5 0 = = 1 空载损耗约占额定容量的（0.2~1）%，随容 量的增大而减小。为减少空载损耗，改进设计 结构的方向是采用优质铁磁材料：优质硅钢片、 激光化硅钢片或应用非晶态合金。 包括：铜损耗 铁损耗

单相变压器的空载运行 五、电磁关系 、电势方程:U1=-E1+10n+10x=-E1+10Z1 U20=E2 忽略漏阻抗压降后有效值:U1≈E1=444NΦm E 故 444N1444N 可知:影响主磁通大小的因素是电源电压、电 源频率和一次侧线圈的匝数,与铁芯的材质和 几何尺寸无关

10 单相变压器的空载运行 五、电磁关系： 1、电势方程： 2 0 2 1 1 0 1 0 1 1 1 0 • • • • • • • • = = − + + = − + U E U E I r j I x E I Z 忽略漏阻抗压降后有效值： m U1  E1 = 4.44 fN1  故： 1 1 1 1 4.44 4.44 fN U fN E m =  可知：影响主磁通大小的因素是电源电压、电 源频率和一次侧线圈的匝数，与铁芯的材质和 几何尺寸无关