《电工技术》课程教学课件（PPT电子教案讲稿）第5章 变压器

第5章变压器 51概述 52变压器的工作原理 53变压器的额定值及运行特性 5.4变压器绕组的极性 55三相变压器和特殊变压器

第5章 变压器 5.1 概述 5.2 变压器的工作原理 5.3 5.4 变压器绕组的极性 5.5

51概述 o铁芯是变压器的磁路部分,担负着变压器 原、副边的电磁耦合任务。 o为了减小铁芯的损耗,铁芯通常用厚度为 035mm或050mm两面涂有绝缘漆的 硅钢片叠装而成(要求高的也有用 0.20mm或其他合金材料制成),为了 保证耦合性能,铁芯都做成闭合形状,其 线圈绕在铁芯柱上

5.1 概述  铁芯是变压器的磁路部分，担负着变压器 原、副边的电磁耦合任务。  为了减小铁芯的损耗，铁芯通常用厚度为 0.35mm或0.50mm两面涂有绝缘漆的 硅钢片叠装而成（要求高的也有用 0.20mm或其他合金材料制成），为了 保证耦合性能，铁芯都做成闭合形状，其 线圈绕在铁芯柱上

51概述 o绕组是变压器的电路部分,与电源相连的 绕组称为原绕组(也叫初级绕组、一次绕 组),与负载相连的绕组称为副绕组(也 叫次级绕组、二次绕组)。 o一般情况下,原、副绕组匝数不同,匝数 多的绕组电压较高(称为高压绕组),匝 数较少的绕组电压较低(称为低压绕组)

5.1 概述  绕组是变压器的电路部分，与电源相连的 绕组称为原绕组（也叫初级绕组、一次绕 组），与负载相连的绕组称为副绕组（也 叫次级绕组、二次绕组）。  一般情况下，原、副绕组匝数不同，匝数 多的绕组电压较高（称为高压绕组），匝 数较少的绕组电压较低（称为低压绕组）

52变压器的工作原理 o1.变压器的空载运行 o变压器的原绕组接交流电压u1,而副绕 组开路(i2=0)的工作状态称为变压 器的空载运行。 如图53,我们将/1记为j,U2记为 20,并称为空载电流

5.2 变压器的工作原理  1. 变压器的空载运行  变压器的原绕组接交流电压u1 ，而副绕 组开路（i2 = 0）的工作状态称为变压 器的空载运行。  如图5.3，我们将i1 记为 i0 ，u2 记为 u20 ，并称i0 为空载电流

52变压器的工作原理 I N2 图53变压器空载运行

5.2 变压器的工作原理 图5.3 变压器空载运行

52变压器的工作原理 o根据基尔霍夫电压定律,对变压器的原边 电路可列出电压平衡方程: Ul1-1-已 R o其相量表达式为: UEELTORI

5.2 变压器的工作原理  根据基尔霍夫电压定律，对变压器的原边 电路可列出电压平衡方程：  其相量表达式为： u1 − e1 − e1 = i0 R1 U1 E1 E1 I 0R1  −  −  = 

52变压器的工作原理 o由于一次绕组的电阻R1和漏抗X1都很小, 因而其漏阻抗电压降也很小,可以认为 0根据式(5.有E U1≈E1=4.44fN1

5.2 变压器的工作原理  由于一次绕组的电阻R1 和漏抗X1σ都很小， 因而其漏阻抗电压降也很小，可以认为  根据式（5.2）有 U1 ≈ E1 ＝ 4.44f N1Φm U E   1 1 

52变压器的工作原理 o对于变压器的副边,由于2=0,开路电 压等于副绕组的电动势 20 ≈E2 o根据式(53),有 U20≈E2=444fN2m

5.2 变压器的工作原理  对于变压器的副边，由于i2 = 0，开路电 压等于副绕组的电动势  根据式（5.3），有 U20 ≈E2 ＝4.44f N2Φm U E   2 0 2 

52变压器的工作原理 o于是由式(57)和(59)得 K 20N2

5.2 变压器的工作原理  于是由式（5.7）和（5.9）得 K N N U U = = 2 1 2 0 1

52变压器的工作原理 o式中K称为变压器的变比。它表明,变压 器原、副绕组的电压比等于原、副绕组的 匝数比。 o当电源电压一定时,只要改变两绕组的匝 数比,就能达到变电压的目的,这件是变 压器的变压原理。 o由上式可知,若K>1,即N1>N2,此 时变压器起降压作用;若K<1,即N1< N2,此时变压器起升压作用

5.2 变压器的工作原理  式中K称为变压器的变比。它表明，变压 器原、副绕组的电压比等于原、副绕组的 匝数比。  当电源电压一定时，只要改变两绕组的匝 数比，就能达到变电压的目的，这件是变 压器的变压原理。  由上式可知，若K>1，即N1 > N2 ，此 时变压器起降压作用；若K<1，即N1< N2 ，此时变压器起升压作用