電機(jī)學(xué)變壓器ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 06:55本頁面
【正文】 器空載時電壓高，負(fù)載時電壓壓降較多。uk太小時，變壓器接額定電壓短路時電流太大。 第六節(jié) 變壓器的運行性能 一、 電壓變化率 ?電壓變化程度 —— 由于變壓器內(nèi)部存在著電阻和漏抗，負(fù)載時產(chǎn)生電阻壓降和漏抗壓降，導(dǎo)致次級側(cè)電壓隨負(fù)載電流變化而變化。 ?設(shè)外施電壓為額定電壓，取空載與額定負(fù)載兩種情況下的次級側(cè)電壓的算術(shù)差與空載電壓之比定義為電壓變化率 (又稱電壓調(diào)整率 ) 電壓變化率 ?U%的分析 用副邊量表示 用原邊量表示 簡化計算 前提條件：電流為額定電流，即 I2N*=1 電壓變化率與負(fù)載大小 額定負(fù)載 時（感性負(fù)載）： 100*]s i nc o s[100*])s i nc o s(21s i nc o s[%2*2*22*2*2*2*??????kkarraxruuuuU???????一般負(fù)載 時 定義負(fù)載率 NII22??100*]s i nc o s[% 2*2* ??? kk xrU ???電壓變化率與負(fù)載性質(zhì) ??U與負(fù)載電流的功率因數(shù)有關(guān) ? 電阻性負(fù)載時功率因數(shù)等于 1， 即 ?2＝ O， cos?2=1，sin?2＝ O， ?U％ =ua*。 電壓降落不大 。 ? 電阻電感性負(fù)載時功率因數(shù)為滯后 ， ?2取正值 ， 隨著 ?2增大 ， ua* cos?2減小 ， ur*sin?2增大 ， ?U隨之增大 。 但不是直線關(guān)系 。 ?U％ 有一最大值 ， 用d(?U％ )／ d?2＝ 0求極值條件 ， 求得當(dāng) ?U％ 達(dá)到最大 ， 當(dāng)繼續(xù)增大 ， ?U％ 又趨于減小 。 ? 電阻電容性負(fù)載時功率因數(shù)為超前 ， ?2取負(fù)值 ， 這時 ? U％ 為兩項之差 。 當(dāng)滿足條件ua*cos?2=ur*sin?2時 ?U=0。 當(dāng)電阻電容性負(fù)載功率因數(shù)繼續(xù)減小 ， 則 ua*cos?2＜ ur*sin?2， ?U％ 變?yōu)樨?fù)值 、 這時負(fù)載電壓反而大于空載電壓 。 影響端電壓的因素小結(jié) ①負(fù)載大小 β=I1／ I1N =I2／ I2N ② 漏阻抗 rk， xk ③ 負(fù)載性質(zhì) ?2， 容性負(fù)載 ΔU＜ 0， 感性負(fù)載 ΔU＞ 0 即： 輸出端電壓可能超過額定電壓 100*]s i nc o s[% 2*2* ??? kk xrU ???二、變壓器的效率 ? 效率：輸出功率與輸入功率之比 ?輸入功率是輸出功率與全部損耗之和 ?損耗 ?p 初級繞組銅耗 pcu1=I12r1 次級繞組銅耗 pcu2＝ I22r2 鐵芯損耗 pFe＝ Im2rm ?=P2/P1=P2/(P2+ ?p)=(P1 ?p)/P1 間接法計算效率 _損耗分離法 1239。212121239。222139。21 )(rIrIrIIIIIIImmm??????? ???效率曲線 ?當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)保持不變，效率隨負(fù)載電流而變化的關(guān)系稱為效率曲線 最大效率 ?不變損耗 p0不隨負(fù)載電流變化 ?可變損耗 β2PkN隨負(fù)載電流二次方變化 ?極值條件： 當(dāng)可變損耗等于不變損耗時效率達(dá)到最大 ?一般 βm=～ kNpp20 ??0222c osc osppSSkNNN?????????返回 小 結(jié) ? 變壓器磁路中存在著主磁通和漏磁通。主磁通同時鍵鏈初級、次級統(tǒng)組。在初級、次級繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢 E1和 E2， 由于初級、次級繞組的匝數(shù)不同，從而實現(xiàn)了電壓的變換 。 ? 主磁通在傳遞電磁功率過程中起著媒介作用 ? 漏磁通只鍵鏈初級繞組或次級繞組，它對變壓器電磁過程的影響是起漏抗壓降的作用，而不直接參與能量的傳遞。 能量傳遞 ? 在變壓器中存在著初級繞組和次級繞組各自的電勢平衡關(guān)系和兩繞組之間的磁勢平衡關(guān)系。當(dāng)次級側(cè)電流和磁勢變化時，將傾向于改變鐵芯中的主磁通 ?m及感應(yīng)電勢 E1， 即破壞初級側(cè)電勢平衡關(guān)系，此時初級側(cè)會自動增加一電流分量 IL和相應(yīng)的磁勢 ILw1， 以平衡次級側(cè)磁勢的作用，使初級側(cè)電勢達(dá)到新的平衡。 ? 通過電勢平衡關(guān)系與磁勢平衡關(guān)系，能量從初級側(cè)傳遞至次級側(cè) 。 激磁電流 ?在鐵芯飽和時，為了得到正弦變化的磁通，激磁電流中必須含有高次諧波，尤其是三次諧波。 ?在變壓器分析中常采用等效正弦波電流來等值代替， 考慮鐵耗后，等效激磁電流超前主磁通一個角度 —— 鐵耗角。 注意點： ? 把次級側(cè)的量折算至初級側(cè) ， 可以得到初級 、次級間有電流聯(lián)系的等效電路 。 ? 基本方程式 、 等效電路和相量圖是分析變壓器內(nèi)部電磁關(guān)系的三種方法 ? 變壓器的電抗參數(shù)和磁通對應(yīng)： xm對應(yīng)主磁通 ， 隨飽和程度不同； x1對應(yīng)初級漏磁通 ， x2對應(yīng)次級漏磁通 ? 主要性能指標(biāo)是電壓變化率 ?U和效率 ?， 其數(shù)值受變壓器參數(shù)和負(fù)載的大小及性質(zhì)的影響 xm對應(yīng)主磁通 ? Xm越大，激磁電流 Im(I0)越小 ? 增加 N1，（ U1不變）， Φm將減小，磁路飽和程度下降，磁阻減小，激磁電抗 xm將增大；副方繞組匝數(shù) N2對 Φm無影響 ? 增加鐵芯截面積，如 Φm不變，飽和降低， xm將增大 ? 增加 U1大于 UN， 則 Φ m將增大，磁路飽和上升， xm將減小 mfNEU ??? 11
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