變壓器的計(jì)算與選擇

機(jī)床電氣系統(tǒng)裝調(diào)與維修王民權(quán)劉萍梅曉妍寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院模塊1：變壓器與電動(dòng)機(jī)1-1變壓器的工作原理1-2變壓器的計(jì)算與選擇1-3三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1-4三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行王民權(quán)寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授1-2.變壓器的計(jì)算與選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容1-2-1變壓器選擇的一般條件1-2-2控制變壓器1-2-3*三相變壓器1-2-4*自耦變壓器1-2-5*儀用互感器1-2-6*電焊變壓器學(xué)習(xí)目標(biāo)了解各種變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)熟悉各種變壓器的用途掌握控制變壓器的選擇和計(jì)算方法1-2-1變壓器選擇的一般條件

變壓器的種類很多，本課程重點(diǎn)介紹機(jī)床用控制變壓器的選擇與參數(shù)計(jì)算。另對(duì)三相電力變壓器、儀用互感器、電焊變壓器等略作介紹。變壓器選擇的條件：⑴額定一次電壓U1N等于電源的供電電壓；⑵額定二次電壓U2N等于負(fù)載的工作電壓；⑶額定視在功率大于或等于負(fù)載的視在功率。電力變壓器電流互感器控制變壓器自耦變壓器電壓互感器電焊變壓器1-2-2.控制變壓器機(jī)床用控制變壓器是個(gè)小容量的單相變壓器，主要滿足機(jī)床照明、繼電器、交流接觸器等設(shè)備的用電?？刂谱儔浩魇菃蜗嘧儔浩?，功率表達(dá)式如下：控制變壓器選擇條件：⑴額定一次電壓U1N等于電源的供電電壓；⑵額定二次電壓U2N等于負(fù)載的工作電壓；⑶額定視在功率大于或等于負(fù)載的視在功率。下面以機(jī)床上常用的控制變壓器為例，說(shuō)明控制變壓器的選擇與計(jì)算過(guò)程?！緦W(xué)與練-1】【例1-2-1】某機(jī)床控制電路負(fù)載如下：一個(gè)照明燈的參數(shù)為36V、30W；3個(gè)交流接觸器的參數(shù)均為36V、18W、功率因數(shù)0.6；2個(gè)中間繼電器的參數(shù)均為36V、30W、功率因數(shù)0.5。電源系統(tǒng)為線電壓380V的三相四線制供電線路，四臺(tái)備選變壓器參數(shù)如下：變壓器型號(hào)額定一次電壓U1N額定二次電壓U2N容量SN（視在功率）BK-200/380380V36V200VABK-150/380380V36V150VABK-200/220220V36V200VABK-200/220220V48V200VA為滿足控制電路需要，試選擇可供使用的單相變壓器的電壓和功率，計(jì)算其一二次側(cè)的電流，并說(shuō)明接入電路的方式。續(xù)-1【解】通過(guò)本例學(xué)習(xí)選擇變壓器、并能進(jìn)行正確的接線。變壓器要滿足電源電壓、負(fù)載電壓和負(fù)載功率三個(gè)條件。⑴電源電壓：備用變壓器的U1N分別是380V和220V，而電源為380V三相四線制系統(tǒng)，線電壓為380V、相電壓為220V，只要接法正確，兩種電壓都可滿足要求。⑵負(fù)載電壓：三組負(fù)載的工作電壓為36V，其中三個(gè)備用變壓器的U2N為36V，滿足負(fù)載要求；4號(hào)備用變壓器的U2N為48V，不滿足負(fù)載要求。⑶負(fù)載統(tǒng)計(jì)：負(fù)載數(shù)量多，列表統(tǒng)計(jì)如下：組別數(shù)量功率因數(shù)有功功率無(wú)功功率照明燈11.0130=30W0Var交流接觸器30.6318=54W72Var中間繼電器20.5220=40W69Var功率匯總124W141Var負(fù)載的視在功率188VA變壓器的視在功率應(yīng)大于負(fù)載的計(jì)算功率，根據(jù)上表計(jì)算結(jié)果，1、3號(hào)變壓器額定容量200VA，滿足要求，2號(hào)變壓器容量150VA，不滿足要求。續(xù)-2⑷負(fù)載電流：負(fù)載電流需要根據(jù)實(shí)際的負(fù)載大小進(jìn)行計(jì)算1號(hào)備用變壓器的一二次負(fù)載電流分別為：3號(hào)備用變壓器的一二次負(fù)載電流分別為：⑸接入電源1號(hào)備用變壓器U1N為380V，應(yīng)該接在供電線路的線電壓上；3號(hào)備用變壓器U1N為220V，應(yīng)該接在供電線路的相電壓上。提示：變壓器的選擇不僅要考慮電壓和功率的要求，還需要考慮合適的接入電路的方式。1-2-3.*三相變壓器三相電力變壓器主要用于為工廠、農(nóng)村提供生產(chǎn)用電，也可為居民區(qū)提供生活用電。其電壓-電流-功率關(guān)系為：三相電力變壓器選擇條件：⑴額定一次線電壓U1N等于電源的供電線電壓；⑵額定二次線電壓U2N等于負(fù)載的工作線電壓；⑶額定視在功率大于或等于負(fù)載的視在功率。下面以車間常用的電力變壓器為例，說(shuō)明其選擇計(jì)算過(guò)程。1.三相變壓器選擇某型號(hào)三相電力變壓器的銘牌數(shù)據(jù)內(nèi)部油自然對(duì)流冷卻：油浸自冷高壓繞組引線端雷電沖擊耐受電壓75kV工頻耐受電壓35kV調(diào)壓分接頭位置低壓側(cè)空載電壓三相，9系列，80KVA，10kV2.

三相變壓器的計(jì)算【學(xué)與練-2】【例1-2-2】一臺(tái)三相變壓器SN=180kV.A，U1N/U2N=6000/380V，求一、二次繞組的額定電流I1N、I2N；一組負(fù)載為380V、100kW、cos1=0.75，另一組負(fù)載為380V、100kW、cos2=0.5，試確定那一組負(fù)載可以正常接入電路？【解】通過(guò)本例學(xué)習(xí)三相變壓器的基本計(jì)算⑴一、二次繞組的電流：續(xù)結(jié)論：⑴兩組負(fù)載工作電壓均為380V，滿足電壓要求；⑵S1<SN，可正常工作；S2>SN，無(wú)法正常工作。⑵判斷哪一組負(fù)載可正常運(yùn)行①第一組負(fù)載的視在功率②第二組負(fù)載的視在功率【學(xué)與練-3】【例1-2-3】一臺(tái)變壓器銘牌主要數(shù)據(jù)如下，試計(jì)算一二次側(cè)的相電壓，相電流和變壓器的變比?！窘狻客ㄟ^(guò)本例學(xué)習(xí)三相變壓器相線關(guān)系的計(jì)算額定容量：500kVA額定電壓：U1N=10KVU2N=0.4KV

3相50Hz額定效率：98.6%聯(lián)接組別：Yyn0短路電壓4%使用條件：戶外式冷卻方式：ONAN額定溫升：80℃器身重1115kg該變壓器聯(lián)結(jié)組別為Yyn0，表示一次側(cè)為Y型，三相三線制；二次側(cè)也為Y型，三相四線制。計(jì)算如下：1-2-4.*自耦變壓器1.各種類型的自耦變壓器下面以單相自耦變壓器為例，說(shuō)明自耦變壓器的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合。單相自耦變壓器單相自耦變壓器單相自耦調(diào)壓器單相自耦變壓器三相自耦變壓器2.自耦變壓器的特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合

自耦變壓器也叫自耦調(diào)壓器，主要用于試驗(yàn)場(chǎng)合，它可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄來(lái)獲得副邊所需要的各種電壓。特點(diǎn)二次繞組是一次繞組的一部分，一、二次繞組既有磁的聯(lián)系，也有電的聯(lián)系。其參數(shù)計(jì)算與控制變壓器相同。實(shí)物圖u1u2示意圖AXaxu1u2～原理圖AXax3.自耦毒變使港用注搞意事品項(xiàng)⑴舉接通迎電源誦前，魯應(yīng)先耕將滑棉動(dòng)觸肆點(diǎn)旋兇至零乖位；稠接通料電源被后轉(zhuǎn)鼠動(dòng)手癢柄，驕將電觸壓調(diào)碗至所植需數(shù)筆值。釣不可傘將輸奏入-輸出醉端接它錯(cuò)，嶺否則慨會(huì)造抗成短眨路。⑶自耦土變壓倆器原惕邊電乎壓與余地端握不可恰接反暖，否蜘則輸誼出端籍電壓鵝為0時(shí)也豎會(huì)帶金有22沈0V的電惕壓，騎造成拔人身秤事故倘。⑵若電主源輸波入端攀有3個(gè)接喪頭，閘它可姜用于22騎0V和11賢0V的供饒電線商路，纖接錯(cuò)抽不可內(nèi)正常京工作愉，甚從至燒濁毀調(diào)方壓器毯。1-守2-卷5.*儀誤用互紐奉感器儀用初互感松器包草含電就壓互煎感器柜（TV）和靠電流數(shù)互感智器（TC）。電壓互感器電流互感器電壓赴互感毅器可汽把10習(xí)00凍V以上休的高覆電壓級(jí)變?yōu)?0煙0V的低察電壓麻，在媽其二規(guī)次側(cè)模使用扣小量照程的雨電壓嚴(yán)表對(duì)仆高電氏壓進(jìn)撞行測(cè)險(xiǎn)量。電流指互感焦器能寒將5A以上衫的大賤電流饅變?yōu)?A或1A的小不電流座，在艙其二隱次側(cè)更使用擁小量高程的蝕電流淹表對(duì)繼大電腎流進(jìn)打行測(cè)崗量。1.電壓漸互感決器⑴遭結(jié)構(gòu)臟特點(diǎn)①僑一次盛繞組鄙匝數(shù)句很多淡，二拋次繞濤組匝擠數(shù)很晚少；②斯電壓淺互感期器變刊比：ku=U1/U2=N1/N2③咽一次陳側(cè)并屈聯(lián)接厭在高景壓側(cè)牌，二茅次側(cè)誼并接似各種書測(cè)量堂儀表榨。⑵靜使蛙用注找意①蒙鐵芯運(yùn)和二批次繞詢組的盜一端慣必須英可靠砌接地忙，否擠則一由二次萍側(cè)之蘋間絕蛋緣損題壞后剩，高架壓會(huì)腥竄入掀低壓奶側(cè)，微影響淡人身售和設(shè)繞備的曠安全刊；②毀二次谷側(cè)不直允許來(lái)短路蹄，需烈加熔醋斷器今進(jìn)行革保護(hù)誼；實(shí)物習(xí)圖原理圖L1L2··N1N2VP2.電流示互感憶器⑴豬結(jié)構(gòu)放特點(diǎn)①銹一次割繞組響匝數(shù)車很少匪，二湊次繞伸組匝峰數(shù)很樂(lè)多；②銳電流標(biāo)互感筋器變業(yè)比：ki=I1/I2=N2/N1；③惑一次濱側(cè)串偏聯(lián)接驢在高陪壓側(cè)釣，二進(jìn)次側(cè)紀(jì)串接釣各種營(yíng)測(cè)量丹儀表此。⑵忽使穩(wěn)用注費(fèi)意①媽鐵芯塊和二掛次繞要組的勿一端消必須掛可靠毛接地巨，否醬則一亂二次開側(cè)的尺絕緣路損壞申后，厭高壓幟會(huì)竄燈入低剪壓側(cè)輝，影書響人輕身和棒設(shè)備攻的安誦全；②鳳二次嚴(yán)側(cè)不騾允許分開路*二次揪繞組俘開路販后，累互感液器空石載運(yùn)波行。寨此時(shí)夜一次歪繞組哲中的靠電流款全部亮成為乞勵(lì)磁窗電流晃，使篩鐵心羨中的洗磁通汪急劇灘增大等，造窮成鐵靜心過(guò)晉熱，場(chǎng)燒壞矮繞組凝。*二賄次繞確組匝能數(shù)多劉，將耐感應(yīng)予出很絞高的價(jià)電壓狐，危凱及測(cè)窗量人孔員和佛設(shè)備既安全句。*在該電流肝互感傘器工霉作中唇，需濤要檢恒修或她拆裝押電流唇表或覺(jué)功率詳表的江電流阿線圈映時(shí)，玩應(yīng)先自將二左次繞角組短鞭路，拿工作哄完成幅后再費(fèi)將短凝路線帥拆除喘。實(shí)物度圖L1··N1N2AP原理圖【學(xué)與穗練-4】【例1-淹2-尊4】用變圣壓比相為10秧00圾0V輪/1草00催V的電毯壓互洽感器貼、變停流比類為10注0/漂5的電席流互監(jiān)感器表擴(kuò)大質(zhì)測(cè)量精儀表臂的量攀程。偷當(dāng)電孕流表業(yè)讀數(shù)戲?yàn)?.壘5銳A，電維壓表混讀數(shù)秋為90培V時(shí)，掠試求涂被測(cè)號(hào)電路惰的電道流、適電壓乳各為珍多少墻？接蕩在互抵感器艷二次云測(cè)功頃率表殺的量晚程擴(kuò)鉤大了混多少奸倍？【解】通過(guò)燥本例玻學(xué)習(xí)辨互感博器的塘使用歸和計(jì)牲算⑴匹實(shí)際墾電壓塞、電農(nóng)流的亮計(jì)算①神實(shí)際間電壓乘為：②蔬實(shí)際護(hù)電流橡為：⑵糞功率跟表量節(jié)程的倒擴(kuò)大科倍數(shù)1-專2-哈6.*電父焊變飯壓器電焊擋機(jī)實(shí)柳質(zhì)是研一臺(tái)洗特殊品的降茶壓變貌壓器薦，二次坑線圈拆的兩鉛端是缺金屬桶工件芬和焊運(yùn)條，抹通過(guò)電弧嫌放電朵的熱禿量熔美化金溜屬，具實(shí)現(xiàn)刺金屬問(wèn)部件忙的連獨(dú)接。電焊夸條是丑特殊嫩材料哥制作市的金驢屬導(dǎo)則體。具一方另面能晴傳導(dǎo)睡電流碗，使匠焊條韻與工牢件之哈間產(chǎn)養(yǎng)生持卸續(xù)穩(wěn)扁定的骨電弧括，提班供熔坑化焊科條所鎮(zhèn)必需芝的熱俘量；劈燕另一笛方面朽，融槳化的婦焊條架又填草充到六焊縫榮中，亭成為斯焊縫汪金屬纏的主藏要成儉分。1.電焊然機(jī)基繡本知舉識(shí)2.電焊匙機(jī)特努性⑵腥特恢點(diǎn)：①電筍焊變壓殘器在角空載據(jù)時(shí)，其訪輸出叛電壓U0通常袋為60～80逐V；②焊仗接時(shí)礎(chǔ)，焊準(zhǔn)條與為工件除接觸伸，電創(chuàng)流很樂(lè)大，未電壓擇降至環(huán)約30皇V；