電機(jī)結(jié)構(gòu)與裝配(第十四講)

四川電子機(jī)械職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系第3

章變壓器第十四講主講人：賀掬返回主頁《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第3章變壓器第十四講單相變壓器的負(fù)載運(yùn)行空載試驗(yàn)計(jì)算：

總阻抗Z0=Z1+Zm≈Zm《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第3章變壓器思考、回顧：短路試驗(yàn)計(jì)算：

《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第3章變壓器思考、回顧：3.5變壓器的運(yùn)行特性學(xué)習(xí)內(nèi)容

3.5.1變壓器的外特性和電壓變化率

3.5.2變壓器的效率特性

知識(shí)要點(diǎn)：《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第3章變壓器對(duì)于負(fù)載來講，變壓器的二次側(cè)相當(dāng)于一個(gè)電源。對(duì)于電源，我們所關(guān)心的運(yùn)行性能是它的輸出電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系，即一般所說的外特性；以及變壓器運(yùn)行時(shí)的效率特性

3.5.1變壓器的外特性和電壓變化率

由于變壓器內(nèi)部存在電阻和漏電抗，因此負(fù)載運(yùn)行時(shí)，當(dāng)負(fù)載電流流過二次側(cè)時(shí)，變壓器內(nèi)部將產(chǎn)生阻抗壓降，使二次側(cè)端電壓隨負(fù)載電流的變化而變化，這種變化關(guān)系是用變壓器的外特性來描述的。

變壓器的外特性是指一次側(cè)的電源電壓和二次側(cè)負(fù)載的功率因數(shù)均為常數(shù)時(shí)，二次側(cè)端電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律，即Ｕ2＝ｆ(Ｉ2)。3.5變壓器的運(yùn)行特性《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》第3章變壓器電壓變化率：變壓器負(fù)載運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)端電壓的變化程度通常用電壓變化率ΔU％來表示，電壓變化率指當(dāng)一次側(cè)接在額定頻率和額定電壓的電網(wǎng)上，負(fù)載功率因數(shù)一定時(shí)，從空載到負(fù)載運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)端電壓的變化量ΔU與額定電壓的百分比：ΔU％反映供電電壓的穩(wěn)定性。ΔU％越小，說明變壓器二次繞組輸出的電壓越穩(wěn)定。常用變壓器在cosФ2=0.8(感性），額定負(fù)載時(shí)的ΔU％一般為3％～5％

電壓變化率實(shí)用計(jì)算式外特性:一次繞組電壓U1和負(fù)載的功率因數(shù)cosφ2一定時(shí)，二次繞組電壓U2與負(fù)載電流I2的關(guān)系.使電壓下降

用負(fù)載系數(shù)β=I2/I2N表示，便于不同變壓器之間比較1、變壓器的損耗

變壓器在能量傳遞的過程中會(huì)產(chǎn)生損耗，由于變壓器是靜止的電器，因此變壓器的損耗僅有銅損耗ｐCU（可變損耗）和鐵心損耗ｐFe（不變損耗）兩類。它們分別可通過短路試驗(yàn)和空載試實(shí)驗(yàn)測(cè)得。與U1有關(guān)，與負(fù)載電流無關(guān)，當(dāng)U1不變時(shí),鐵耗基本不變。3.5.2變壓器的效率特性中小型電力變壓器效率在95％以上，大型電力變壓器效率可達(dá)99％以上。2、變壓器的效率直接用效率公式求取，要測(cè)取P1、P2，浪費(fèi)電能又不夠準(zhǔn)確,因此工程上通過只需知道損耗的常用實(shí)用計(jì)算公式計(jì)算效率。對(duì)于給定的變壓器，ｐ0和ｐFe是一定的，不難看出，當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)cosφ2也一定時(shí)，效率只與負(fù)載系數(shù)β有關(guān)。3．效率特性效率η隨負(fù)載I2的變化而變化的關(guān)系即:不變損耗等于可變損耗時(shí)，變壓器的效率最高。

由于電力變壓器常年接在電網(wǎng)上運(yùn)行，鐵耗總是存在，而銅耗隨負(fù)載的變化而變化，同時(shí)變壓器不可能一直在滿載下運(yùn)行，因此，為了使總的經(jīng)濟(jì)效果良好，鐵耗應(yīng)相對(duì)小些，所以一般電力變壓器?。?/ｐkN＝1/4～1/2，故ηmax發(fā)生在βm＝0.5～0.7范圍內(nèi)。代入前面的效率實(shí)用計(jì)算公式得：令dη/dβ=01）額定負(fù)載及(感性),時(shí)的電壓變化率、二次電壓及效率。時(shí)，產(chǎn)生最大效率時(shí)的負(fù)載系數(shù)及最大效率例3-5用例3-4中的數(shù)據(jù)。試求：(容性)2）1）額定負(fù)載及(感性),、二次電壓及效率。解時(shí)的電壓變化率計(jì)算滿載時(shí)的電壓變化率二次電壓效率2）額定負(fù)載及(容性),、二次電壓及效率。時(shí)的電壓變化率電壓變化率=－1.41%二次電壓效率、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。、二次電壓及效率。時(shí)，產(chǎn)生