1、变压器作用 第三节变压器 一 变压器的基本结构 一 变压器的用途变压器是一种利用电磁感应作用来改变交流电能的电压和电流等级的电气设备 在电力系统中 110kV 220kV330kV 500kV 电能 负荷 升压变压器 远距离输电 降压变压器 10kV 10kV6kV380V220V 上一节 下一节 上一页 下一页 返回 输电距离 输电功率与输电电压的关系 输电电压输电功率输电距离110kV5 104kW50 150km220kV 20 30 104kW200 400km500kV100 104kW 500km 在电子线路和自动控制系统中 变压器起着信号传递 阻抗变换以及信号隔离等作用 上一节
2、下一节 上一页 下一页 返回 二 变压器的基本结构 1 铁心 用硅钢片叠成 分铁心柱和铁轭两部分 2 绕组 线圈 接电源的绕组 一次绕组 接负载的绕组 二次绕组 或工作电压高的绕组 高压绕组 工作电压低的绕组 低压绕组 3 其他 油箱 油 油枕 散热器 保护设备等 上一节 下一节 上一页 下一页 返回 变压器常用的结构型式有两种 心式变压器 壳式变压器 上一节 下一节 上一页 下一页 返回 上一节 下一节 上一页 下一页 返回 四 型号与额定值 1 型号 型号表示一台变压器的结构 额定容量 电压等级 冷却方式等内容 表示方法为 如OSFPSZ 250000 220表明自耦三相强迫油循环风冷三绕
3、组铜线有载调压 额定容量250000kVA 高压额定电压220kV电力变压器 2 额定值 此外 额定值还有额定频率 效率 温升等 指长期运行时所能承受的工作电压 指铭牌规定的额定使用条件下所能输出的视在功率 指在额定容量下 允许长期通过的额定电流 在三相变压器中指的是线电流 变压器内部 电源用变压器 电源隔离变压器 自耦调压器 单相变压器 全密封配电变压器 10kV S9型配电变压器 10kV S9型配电变压器 10kV 大型电力油浸变压器 110kV 大型电力油浸变压器 树脂浇注干式变压器 干式变压器 整流变压器 变压器应用举例 电力的产生及传输分配 单相变压器 结构 二 变压器的工作原理
4、工作原理 变压器是以互感现象为理论基础的电磁装置 如果在变压器的初级线圈两端上加上交流电压 则初级线圈线圈内有交流电流通过 并在铁心中产生交变磁通 交变磁通在初 次级线圈两端均产生感应电动势 对负载而言 次级线圈中的感应电动势就相当于电源电动势 次级感应电动势通过线圈接通负载 并在该回路形成电流 此电流成为次级电流 次级电流在负载上消耗的能量由初级线圈通过变压器铁芯中的交变磁通 依靠磁耦合传递到次级回路中 也就是说 变压器只进行电能传递 不产生电能 只改变交流电压 电流的大小 不改变频率 只要一 二次绕组的匝数不同 就能达到改变压的目的 理想变压器必须满足的条件 初 次级线圈电阻为零 即导线中
5、没有电能损耗 没有漏磁通 即全耦合 K 1 铁芯中没有涡流损耗和磁滞损耗 即没有铁损 电感量无穷大 铁芯的磁化电流为零 电能转化率为100 理想变压器是实际铁心变压器的理想化模型 他在电路中的作用是变换信号和传输能量 结论 改变匝数比 就能改变输出电压 n为变压比 电压变换根据交流磁路的数学分析可得 例4 3 1某理想变压器 初级绕组1100匝 外接正弦交流电压有效值为220V 为使次级的输出电压的有效值为9V 问次级绕组应绕多少匝 变压器的变换系数为多少 解 副边带负载后对磁路的影响 在副边感应电压的作用下 副边线圈中有了电流i2 此电流在磁路中也会产生磁通 从而影响原边电流i1 但当外加电压 频率不变时 铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变带负载后磁动势的平衡式为 2 电流变换 结论 原 副边电流与匝数成反比 由于变压器铁芯材料的导磁率高 空载励磁电流很小 可忽略 即 若取模之比则有 结论 变压器原边的等效负载 为副边所带负载乘以变比的平方 3 阻抗变换 RS a b 例4 3 2某电源内阻RS 10K 负载RL 10 最大功率 在电源与负载间接入理想变压器 如图4 3 2 a 所示 试求理想变压器的匝数比 为使负载能从电源获得 解 为使负载能从电源获得最大功率 负载电阻应与电源内阻相等 可利用理想变压器变换负载阻抗来达到最大功率匹配
