【正文】 = I?? 電路歐姆定律 U IR? 磁路歐姆定律 mmUR?? 要點：磁路及其主要物理量的含義、符號、單位；磁路基本定律及其電機基本知識 7 在電機中的表達式；磁路計算方法。 當(dāng)導(dǎo)體形成閉 合回 路時，感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的電流（稱為感應(yīng)電流）所產(chǎn)生的磁場將 阻礙 （ 抵 抗） 原磁場的變化（楞茨）。 ⑵電機中感應(yīng)電動勢的表達式 變壓器中，繞組套在鐵心柱上并通交流電，構(gòu)成交流鐵心線圈。電動勢的大小為 e Blv? ，方向用右手定則確定。以利于電能的高效傳輸和安全使用；⑵控制電壓水平（簡稱 調(diào)壓 ）。 ⑴鐵心 ： 鐵心 通常是用 或 厚的硅鋼片 （為了減小鐵耗） 疊壓而成的閉合框體，它可分成心柱式和鐵殼式兩種型式。繞組作用是導(dǎo)電并產(chǎn)生磁場， 同時感應(yīng)電動勢，并 通過 磁場耦合 把電能 從 一次側(cè)傳遞到二次側(cè)。為絕緣方便，低壓繞組繞在內(nèi)層而高壓繞組繞在外層，一相繞組整體套在鐵心柱上。 電機基本知識 10 變壓器油 ： 是變壓器的 冷卻介質(zhì) ，這是一種無色透明的礦物油，它盛放在油箱中，變壓器的器身浸在油中。 （ 4）冷卻器。儲油柜下部裝一個呼吸器。△（三角形）連接：將三相繞組的首尾端依次串聯(lián)出閉合回路，三個連接點稱為端點，對外引出三條端線。 注意 ?。?對三相變壓器，額定電流和額定電壓均指線值，但是變壓器的基本方程和等效電路都是從一相導(dǎo)出的，因此計算分析時必須用相值帶入。 ⑶ 主電動勢 1e 或 1E ：它由主磁通 ? 產(chǎn)生并與之成右手螺旋方向； ⑷ 漏電動勢 1e? 或 1E? ：它由漏磁通 1??? 產(chǎn)生并與之成右手螺旋方向。 四、變壓器的運行分析 1．變壓器的電磁過程（又稱工作 原理 ） 可用圖 1?4 表示，也可用文字敘述如下：一次通電后，鐵心中將產(chǎn)生主磁通，從而在各繞組中感應(yīng) 出 主 電動勢。 磁動勢平衡：變壓器的主磁通是基本不 隨負載 變 化 的，這就要求產(chǎn)生主磁通的磁動勢 也 不變，即在空載時磁動勢 0 1 0F NI? 等于負載時磁動勢 1 1 1 2 2 2( ) ( )F N I F N I? ? ?。 以上方程聯(lián)立如下 1221 1 2 22(U E I r jx E I ZU E I r jx E I ZN I N I N IE K E I r jx??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ???? ? ? ? ??1 1 1 1 1 1 12 2 2 2 2 2011 0 m m)()() 式中： 1 1 1jZ r x??? ， 221 1 1 1 11jz Z r x r x? ?? ? ? ? ?為一次 漏阻抗 ， 2 2 2jZ =r x ?? 為二次漏阻抗，兩者都是常數(shù)。 ⑵折算關(guān)系 若設(shè)將變壓器的二次側(cè)折算到一次側(cè)，并將二次側(cè)折算后的量加上標(biāo)“′”以示與實際量的區(qū)別，即有 21NN?? 、 1K?? ，則可得折算關(guān)系： ① 2 2 1E KE E???； （因為主磁通不變） ② 22 II K??； （因為磁動勢不變，即 2 2 2 2 2 2F N I F N I? ? ?? ? ?） ③ 222r Kr?? ， 22 2x K x??? ? ， 2LLZ K Z? ? ； （因為功率不變，即 2 2 2 2 2 22 2 2 2 2 2( ) ( )I r j x I r j x??? ? ?? ? ?） 電機基本知識 14 ④ 22U KU?? 。 1UI?1r mrx2r?2x??2I? 2U?0I12EE?? 1U1KK2I?Im2?( b ) 圖 1– 5 變壓器 T 形等效電路 圖 1– 6 變壓器近似（Г形）等效電路 五、變壓器的參數(shù)測定 1． 空載試驗：測量值 p0（空載損耗）、 I0（空載電流）、 U0（外加試驗電壓）；利用試驗數(shù)據(jù)計算勵磁阻抗 rm、 xm（ 如下 ） 。 在用有名值計算時，應(yīng)注意用相值代入，即有測量值如何化成相值問題，計算的參數(shù)是折算到試驗所在側(cè)，最終要折算到同一側(cè)。 可 見，當(dāng) 1U 一定時，鐵耗是常數(shù)，即與負載無關(guān)，故稱為 不變損耗 。 【解】一、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 一次額定電流B1N1N1NN1 kV A100U3SI ??????? ? 一次額定相電壓B1N1N1 ????? 一次阻抗基準(zhǔn)值N21N1B1B1B 10003/10 3/10 SUAkVIUZ ????? 二次額定電流 kV A100U3SI N2NN2 ???? 二次額定相電流B2N2N2 3/2503II ?????? 二次額定相電壓 B2N2N2 UV400UU ???? 二次阻抗基準(zhǔn)值kV A100 )(??????? 空載試驗數(shù)據(jù)的 相值： V40000 ?? ?UU 或 0*0 2N 400 1400UU U? ? ?； 00 7 .2 2 4 .1 6 8 A33II ? ? ? ? 或 0*0 2N 7 .2 2 0 .0 51 4 4 .4 3II I? ? ?， 00 1500 5 0 0 W33pp ?? ? ? ?或 0*0 N 1 .5 0 .0 1 5100pp S? ? ? 短路試驗數(shù)據(jù)的 相值： KK 500 2 8 8 .8 6 V33UU ? ? ? ?或 K*K 1N 500 0 .0 510000UU U? ? ?； K K 1N AI I I? ? ? ? 或 1NK*K 1N 1N 1III II???， KK ? ?? 或 KK* N 4 0 .0 4100pp S? ? ? 二、按要求計算 1．參數(shù)計算 ①由空載試驗數(shù)據(jù)計算 激 磁阻抗（折算到低壓側(cè)）的值 勵磁電阻 6 )3/( 500Ipr 220 0m2200m ?????? ????? 或 勵磁阻抗 20 ?????? ????? 或 勵磁電抗 4 2 7 5 5 8 2m2mm222m2mm ????????? ???或 ②把 激 磁阻抗折算到高壓側(cè)，此時 K=(10/ 3 )/ rm=K2 =5995Ω或 rm=rm* Z1B=6 1000=6000Ω xm=K2 =19071Ω或 xm=xm* Z1B= 1000=19079Ω zm=K2 = zm=zm* Z1B=20 1000=20220Ω 電機基本知識 17 ③由短路試驗數(shù)據(jù)計算短路阻抗（折算到高壓側(cè) ）的值 短路電阻 1 3/4000Ipr 22k kk22kkK ??????? ????? 或 短路阻抗 KKKKK K2 8 8 . 6 8 0 . 0 55 0 0 . 0 55 . 7 7 3 5 1U UzzI I ?? ? ??? ? ? ? ? ? ?或 短路電抗 2 2 2 2 2 2K K K K K K50 40 30 Ω z r x z r? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?或 ④畫出近似等效電路（要求把參數(shù)標(biāo)在圖中，并按慣例方向標(biāo)出各物理量的參考方向） 2．性能計算 把 1?? 、 2cos ? ? 、 2sin ? ? 代入計算式，可得 電壓變化率 **K 2 K 2( c os sin ) 1 ( ) r x? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 效率N2 2N 2 K N 0c o s 1 0 0 k 0 . 8 0 . 9 3 5 71 1 0 k 0 . 8 4 k 1 . 5 kc o s SS p p??? ? ? ? ?? ? ?? ? ??? 七、單相變壓器的空載電流 i0 （ 1） 空載電流是指二次側(cè)開路時 的 一次側(cè)電流； （ 2） 一次側(cè)在額定電壓下的空載電流 大小 0I約為額定電流的百分之幾，且隨容量增大而 減小 ，即 * * *01 02 0 I I? ? ? ?； （ 3） 空載電流以感性為主 （性質(zhì)） ，包含用于建立磁場（簡稱勵磁）的無功分量 I? 和提供鐵耗的有功分量 FeI ，并且 I?比 FeI 大得多； （ 4） 作用是勵磁； （ 5） 在單相變壓器中，磁路不飽和時 i0為正弦波；磁路飽和時 i0為尖頂波 ，見圖 2–3。 ⑵再用式 Femm AB?? 分析 磁密 Bm變化情況。 ⑷ 最后依據(jù)磁路計算式 lmm01m HINF ?? 確定 激磁電流 I0m的變化情況。 （ 3） Fel 增大： Φ m不變 → Bm不變 → H m、 Fe? 不變 → I0m↑。 八、三相變壓器 1．結(jié)構(gòu)特點 電路方面：三相變壓器與單相變壓器的區(qū)別僅在于它的一、二次繞組分別接成星形、帶中性線星形和三角形中的一種。 本質(zhì) ：一相的各繞組從一個同名端到另一個同名端的電壓相位相同。 第四步：按格式寫出連結(jié)組。 y z xb c aX Y ZA B Cc a bz x yX Y ZA B Ca b cx y zX Y ZA B Cy z xb c aX Y ZA B Cc a bz x yX Y ZA B CX Y ZA B Ca b cx y zoBACOa bcoBACOabcAoBCOab c 情況三： Y,d 接線 第二步的做法，分三小步：： （ 1） 畫一 （豎直） 線 ； （ 2）（按照與 A 相對應(yīng)的同名端） 標(biāo) （出低壓側(cè)該相繞組） 兩端 （字母）； 【解】畫出高壓側(cè)電壓三角形如圖中 ? ABC； 第二步先在大三角形中截出低壓側(cè)小三