磁路與變壓器實用教案

1、第1頁/共72頁第一頁，共73頁。lIFB 第2頁/共72頁第二頁，共73頁。 BH 第3頁/共72頁第三頁，共73頁。lH d IlH dlINH 或或第4頁/共72頁第四頁，共73頁。xHlHlHxxx 2d NII NIx2Hx IlH d第5頁/共72頁第五頁，共73頁。xxlNIx2NIH 第6頁/共72頁第六頁，共73頁。H/m10470 0r 0BB HH0 第7頁/共72頁第七頁，共73頁。xxlNIH xxxlNIHB 第8頁/共72頁第八頁，共73頁。lNIH SB , 第9頁/共72頁第九頁，共73頁。第10頁/共72頁第十頁，共73頁。第11頁/共72頁第十一頁，共73

2、頁。第12頁/共72頁第十二頁，共73頁。第13頁/共72頁第十三頁，共73頁。第14頁/共72頁第十四頁，共73頁。第15頁/共72頁第十五頁，共73頁。第16頁/共72頁第十六頁，共73頁。+NIfNSS第17頁/共72頁第十七頁，共73頁。lSlHlNI B IlH d第18頁/共72頁第十八頁，共73頁。mRF SlNI mRF 第19頁/共72頁第十九頁，共73頁。SlR mSlNIRF mSlR SlEREI 第20頁/共72頁第二十頁，共73頁。第21頁/共72頁第二十一頁，共73頁。nn2211lHlHlHNI niiilHNI1第22頁/共72頁第二十二頁，共73頁。nnSB

3、BSB , . , S , 2211 niiilHNI1第23頁/共72頁第二十三頁，共73頁。 A 5133004509000.NHlI A 390300450260.NHlI 第24頁/共72頁第二十四頁，共73頁。u(Ni)i ddtNe tNedd （磁通勢）（磁通勢）tiLdd 常數(shù)常數(shù) iNL第25頁/共72頁第二十五頁，共73頁。eeRi u )(ddetiLRi )()(EEIRU )(jEIXIR 第26頁/共72頁第二十六頁，共73頁。t, sinm )sin(ddddmttNtNe tN cosm )90t(sin2m fN)90(sinm tE mmm444222 fN

4、.fNEE EU (V) 444444mmSfNB.fN.EU )(jEIXIRU 第27頁/共72頁第二十七頁，共73頁。第28頁/共72頁第二十八頁，共73頁。第29頁/共72頁第二十九頁，共73頁。Fe2cosPRIUIP 第30頁/共72頁第三十頁，共73頁。 變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)變壓器是一種常見的電氣設(shè)備，在電力系統(tǒng)(din l x tn)和電子線路中應(yīng)用廣泛。和電子線路中應(yīng)用廣泛。變電壓：變電壓：電力系統(tǒng)電力系統(tǒng) 變阻抗：變阻抗：電子線路中的阻抗匹配電子線路中的阻抗匹配變電流：變電流：電流互感器電流互感器 在能量傳輸過程中，當輸送功率在能量傳輸過程中，當輸送功率P

5、 =UI cos 及負載及負載功率因數(shù)功率因數(shù)(n l yn sh)cos 一定時：一定時：電能損耗小電能損耗小節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）節(jié)省金屬材料（經(jīng)濟）U I P = I RlI S第31頁/共72頁第三十一頁，共73頁。 發(fā)電廠發(fā)電廠10.5kV輸電線輸電線220kV升壓升壓儀器儀器36V降壓降壓實驗室實驗室380 / 220V降壓降壓變電站變電站 10kV降壓降壓降壓降壓第32頁/共72頁第三十二頁，共73頁。變壓器的磁路變壓器的磁路(c l)1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+由高導磁硅鋼片疊成由高導磁硅鋼片疊成厚厚0.35mm 或或 0.5mm鐵心鐵心一次一次繞組繞組N1二次二次

6、繞組繞組N2鐵心鐵心第33頁/共72頁第三十三頁，共73頁。變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)(jigu)單相單相(dn xin)電源變壓器電源變壓器三相三相(sn xin)電力變壓器電力變壓器第34頁/共72頁第三十四頁，共73頁。第35頁/共72頁第三十五頁，共73頁。1u2uLZ1i2i單相變壓器單相變壓器+一次一次繞組繞組N1二次二次繞組繞組N2鐵心鐵心第36頁/共72頁第三十六頁，共73頁。(1) 空載空載(kn zi)運行情況運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)開路二次側(cè)開路(kil)。0i02i1u+20u+2e+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe i0 ( i0

7、N1) 1 dd011tiLe tNedd 22 空載時，空載時，鐵心中主鐵心中主磁通磁通 是是由一次繞由一次繞組磁通勢組磁通勢產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。第37頁/共72頁第三十七頁，共73頁。(2) 帶負載帶負載(fzi)運行情況運行情況一次側(cè)接交流電源，一次側(cè)接交流電源，二次側(cè)接負載二次側(cè)接負載(fzi)。1u+1e+1e+ 11N2N 1u dd11tNe 1 dd111tiLe tNedd 22 i1 ( i1N1) i1i2 ( i2N2) 2有載時，鐵心有載時，鐵心中主磁通中主磁通 是是由由一次、二次繞一次、二次繞組磁通勢共同組磁通勢共同產(chǎn)生的合成磁產(chǎn)生的合成磁通。通。 2i2+e2+e 2

8、+u2 dd2tiLe22 第38頁/共72頁第三十八頁，共73頁。t)sin(tNtNm111 dddde tN cosm1 )90t(sinm1 E1m144.4NfE 222111mmfNEE 有效值有效值:同同 理：理：)90t(sinm22 Ee2m244. 4NfE t, sinm 第39頁/共72頁第三十九頁，共73頁。根據(jù)根據(jù)(gnj)KVL：1111111111jEIXIREEIRU 變壓器一次側(cè)等效電路如圖變壓器一次側(cè)等效電路如圖1m1111444Nf.EUEU 由于電阻由于電阻 R1 和感抗和感抗 X1 (或漏磁通或漏磁通)較小較小,其兩端的電其兩端的電壓壓(diny)也

9、較小也較小,與主磁電動勢與主磁電動勢 E1比較可忽略不計，比較可忽略不計，則則1E1R1I1U1E+一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)一次側(cè)第40頁/共72頁第四十頁，共73頁。KNNEEUU2121201 2m220224440Nf.EUU,I 結(jié)論結(jié)論(jiln)：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。：改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓。222222222jUIXIRUEIRE 22U+1u+1e+1e+1N2N+第41頁/共72頁第四十一頁，共73頁。2222ZUIZ 1m11 44 4 Nf.EU m10 Nim2211 NiNi+|Z |2i1u2e1i1e1N2N+2u第42頁/共72頁第四十二頁，共73頁。

10、一般情況下：一般情況下：I0 (23)%I1N 很小可很小可忽忽略。略。2211 NiNi 所所以以或或2211NINI 2211NINI 所所以以KNNII11221 結(jié)論結(jié)論(jiln)：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比。：一次、二次側(cè)電流與匝數(shù)成反比?；颍夯颍?21011NiNiNi 22Ni102211NiNiNi 空載空載(kn zi)磁勢磁勢有載磁勢有載磁勢第43頁/共72頁第四十三頁，共73頁。22IUZ 11IUZ ZKIUKKIKUIUZ22222211 ZKZ2 結(jié)論結(jié)論(jiln)： 變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為變壓器一次側(cè)的等效阻抗模，為二次側(cè)所帶負載的阻抗模的二次側(cè)所帶負

11、載的阻抗模的K 2 倍。倍。 1U2U1I2IZ+1U1IZ +第44頁/共72頁第四十四頁，共73頁。：信號源信號源IER0RL+108800LL21 RRNNKIE1N2U2ILR2N+0LRR 第45頁/共72頁第四十五頁，共73頁。 W548008008001202L2L0.RRREP 0LRR W1760888001202L2L0.RRREP （2）將負載）將負載(fzi)直接接到信號源上時，輸出功率為：直接接到信號源上時，輸出功率為：第46頁/共72頁第四十六頁，共73頁。 變壓器額定容量變壓器額定容量(KVA)S:三相三相D:單相單相 第47頁/共72頁第四十七頁，共73頁。第4

12、8頁/共72頁第四十八頁，共73頁。N1N1N2N2NIUIUS N1N1N2N2N33IUIUS N1N1NIUS 容量：容量： 21PP 一次側(cè)輸入功率：一次側(cè)輸入功率： cos222IUP 輸出功率：輸出功率： 變壓器運行變壓器運行時的功率取時的功率取決于負載的決于負載的性質(zhì)性質(zhì)第49頁/共72頁第四十九頁，共73頁。%100%20220 UUUU)(22IfU 2 U2I2U20I2N2 O第50頁/共72頁第五十頁，共73頁。單相(dn xin)、三相調(diào)壓器第51頁/共72頁第五十一頁，共73頁。 FeCu2212PPPPPP 第52頁/共72頁第五十二頁，共73頁。 AXax Aa

13、x 同極性端用同極性端用“”表示表示。增加增加+ 第53頁/共72頁第五十三頁，共73頁。聯(lián)接聯(lián)接(lin ji) 23 Nf.Um2444220 NN1324 NN1324 聯(lián)接聯(lián)接 13， 2 4ii Nf.U444110m 當電源電壓為當電源電壓為220V時：時：220u+110u+電源電壓為電源電壓為110V時：時：第54頁/共72頁第五十四頁，共73頁。iuNN1324 Ni2220 Ni 1102220110 ii+第55頁/共72頁第五十五頁，共73頁。兩個線圈中的磁通抵消兩個線圈中的磁通抵消原因：原因：電流電流 很大很大11Rui 1111eRiu 感應(yīng)電勢感應(yīng)電勢0e1324

14、NNi +u第56頁/共72頁第五十六頁，共73頁。axAaAXUUU、測量：測量： 若若 說明說明 A 與與 x 或或 X 與與 a 是是同極性端同極性端.axAXAaUUU axAXAaUUU VaAXxVAXu+第57頁/共72頁第五十七頁，共73頁。Xx電流表電流表+_A a+SAXax+_S2e+第58頁/共72頁第五十八頁，共73頁。KNNUU2121ABP1u2u1i2iLR1N2N+K1NNII1221電壓電壓(diny)關(guān)系關(guān)系電流電流(dinli)關(guān)系關(guān)系102211NiiN)N(Ni0)Ni -(i)N(Ni221211第59頁/共72頁第五十九頁，共73頁。KNNIIK

15、NNUU112212121 ABP1u2u1i2iLR1N2N+第60頁/共72頁第六十頁，共73頁。電壓表電壓表被測電壓被測電壓(diny)=電壓電壓(diny)表讀數(shù)表讀數(shù) N1/N2VR N1（匝數(shù)多（匝數(shù)多）保險絲保險絲 N2（匝數(shù)少（匝數(shù)少）u（被測電壓）（被測電壓）第61頁/共72頁第六十一頁，共73頁。電流表電流表被測電流被測電流(dinli)=電流電流(dinli)表讀數(shù)表讀數(shù) N2/N1（被測電流）（被測電流）ARi1i2第62頁/共72頁第六十二頁，共73頁。第63頁/共72頁第六十三頁，共73頁。第64頁/共72頁第六十四頁，共73頁。 N8100207SBF 第65頁/

16、共72頁第六十五頁，共73頁。tsinm0 BB tFFtFtSBSBf cos22121sinsin 810810mm2m202m70207 81002m7mSBF N 161021d102m7m0SBFtfTFT O第66頁/共72頁第六十六頁，共73頁。第67頁/共72頁第六十七頁，共73頁。第68頁/共72頁第六十八頁，共73頁。M3 第69頁/共72頁第六十九頁，共73頁。02m71610SBF 70m1016 SFB第70頁/共72頁第七十頁，共73頁。T 61101011610167470m.SFB 50620010161504442204444m .SfB.UN 0mm2BHNI A5110462002101612720m.NBI 第71頁/共72頁第七十一頁，共73頁。感謝您的觀看(gunkn)！第72頁/共