福州大學-電機學-02變壓器的基本作用原理與理論分析-文庫吧
2025-01-03 19:26 本頁面
【正文】 合右手螺旋定則 1）性質(zhì)上： 與 成非線性關(guān)系； 與 成線性關(guān)系； 2）數(shù)量上： 占 99%以上， 僅占 1%以下； 3）作用上： 起傳遞能量的作用， 起漏抗壓降作用。 m?m?0I 0I?1??1?m? ?1?主磁通 :同時交鏈兩繞組，沿鐵芯閉合，磁阻較小 m?漏磁通 :只交鏈一個繞組 , 沿非磁性物質(zhì)閉合 ,磁阻較大 ?1?i與 E參考正方向相同 24 三、感應(yīng)電動勢、電壓變比 主磁通感應(yīng)的電動勢 tm ?s i n0 ???設(shè) )90s i n()90s i n(2 0202022 ???????? tEtfNdtdNe mm ???則 : mfNE ?? 11 有效值 : mfNjE ??? ?? 11 相量 : 同理，二次側(cè)感應(yīng)電動勢也有同樣的結(jié)論。 可見 :當主磁通按正弦規(guī)律變化時，所產(chǎn)生的一次側(cè)感應(yīng)電動勢也按正弦規(guī)律變化，時間相位上滯后主磁通 90o。 )90s i n()90s i n(2 0101011 ???????? tEtfNdtdNe mm ???則 : mfNE ?? 22 有效值 : mfNjE ??? ?? 22 相量 : 25 m?⒉ E1﹑ E2在時間相位上滯后于磁通 900. 其波形圖和相量圖如下圖所示 0 180176。 360176。Φ me 1e 2u 10U 1 = E 1Φ mE 1E 2 = U 20(a) (b)ω t26 ⒊ 變壓器的變比： 在變壓器中 ， 原 、 副繞組的感應(yīng)電動勢 E1和 E2之比稱為變壓器的變比 ， 用 k 表示 ， 即： 上式表明 ， 變壓器的變比等于原 、 副繞組的匝數(shù)比 。當變壓器空載運行時 ， 由于 U1≈E 1 ， U20=E2 ， 即 212121NNfNfNkmmEE ?????NNO UUUUk2121 ??27 四、勵磁電流 討論的問題： 主磁通的波形取決于勵磁電流的波形，而勵磁電流的大小和波形決定于變壓器的鐵芯材料及幾何尺寸， 受磁路飽和、磁滯及渦流的影響。 主磁通是勵磁電流產(chǎn)生的，但是主磁通的量值大小受到外施電壓 U及電路參數(shù)的制約 . mfNEU ??? 111 1Um ??對已制成的變壓器 , 當 N f為常數(shù)，則： 28 (一 )磁路飽對勵磁電流的影響 ⑴ 磁路末飽和狀態(tài) :Bm＜ a)其磁化曲線 呈線性關(guān)系，導磁率是常數(shù)。 b)當 按正弦變化， 亦按正弦變化，如圖 2— 9 ? ?0if???0i0000 )( IlNSSHBS rr???? ????29 (2)磁路處于飽和狀態(tài) :Bm＞ a)磁化曲線 Φ0=f(i0)非線性， 隨 Φ0增大導磁率逐漸變小。 c) 當 Φ 0為正波時， i0頂波。磁路越飽和，尖頂?shù)姆仍酱蟆? b) 當 i0按正弦規(guī)律變化時，Φ 0呈平頂波形。 30 磁路不飽和 i0 為正弦 Φm為正弦 i0為正弦 Φm為平頂 磁路飽和 Φm為正弦 i0 為尖頂 磁路飽和 0tti 0? m0tti 0? m0tti 0? m31 (二 )磁滯現(xiàn)象對勵磁電流的影響 另一為 : 磁滯電流分量 . 是有功分量電流同相位與 ,1?? Ei hhi交流磁場作用下，受磁滯影響。其勵磁電流是不對稱尖頂波。 其一為 : 純磁化電流 分量 ， 對稱的尖頂波 建立磁場 ,無功分量 ?i32 (三 )渦流對勵磁電流的影響 交變磁通在鐵芯中產(chǎn)生渦流及渦流損耗。 渦流損耗的電流分量 也是一有功分量 ei?i hiei 1) 勵磁電流實際包含 ﹑ ﹑ ??? ??ehFe III 2)同相位合并 : 稱鐵耗電流分量 結(jié)論：勵磁電流的組成 33 3）當 考慮鐵耗 電流分量時 ， 勵 磁電流不再與主磁通同相 ,而是超前一個磁滯角 αm (鐵耗角 ) m?0I??????? ?IIII Fem0FeI?IΦ 0 E1 34 五、勵磁特性的電路模型 勵磁電流為： IFe 與 E1同相位 (有功） Iμ 滯后 E1 90176。 (無功 ) E 1 E 1I m I mI FeI μr mx mb m g m等效???? ????IIII Fem035 五、勵磁特性的電路模型 mZ勵磁阻抗 mmm jxrZ ??mr勵磁電阻，對應(yīng)鐵耗的等效電阻； mx勵磁電抗，對應(yīng)建立磁場的電抗； E 1 E 1I m I mI FeI μr mx mb m g m等效由于主磁通路徑鐵芯為非線性磁路，故 Zm、 rm和 xm均不為常數(shù)，大小受磁路飽和影響。 磁路飽和度 ↑ → Zm、 rm、 xm均 ↓ ？ 36 六、 漏磁通感應(yīng)的電動勢 —— 漏電動勢及漏抗 用漏抗壓降來表示，即： 同理有：
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