电工学第四讲变压器B资料

当电源电压为220V时： 电源电压为110V时：
联接 2－3
+ 1 i•
N
u220 2 3
•
N
–4
联接 1－3， 2 －4
i
+1
u110
–2
•
N
3• N
4
Φ mLeabharlann U 2204.44 f 2N
Φ m
U110
4.44 f N
一次侧有两个相同绕组的电源变压器(220/110)， 使用中应注意的问题：
问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组
向相同，则两个流入(或流出）端称为同极性端。
或者说，当铁心中磁通变化时，在两线圈中产生的 感应电动势极性相同的两端为同极性端。
同极性端 A •
和绕组的绕 向有关。
X
+ –
用“•”或“*” 表示同极性端。
a x
• + –
增加 A • X +– a– x +•
2. 线圈的接法
变压器原一次侧有两个额定电压为 110V 的绕组：
说明 A 与 a 或 X 与 x 为同极性端。
若 UAa UAX Uax
说明 A 与 x 或 X 与 a 是同极性端.
方法二：直流法 S Aa
+ _
+ 电流表
–
结论： X x
如果当 S 闭合时，电 流表正偏，则 A-a 为同 极性端;
如果当 S 闭合时，电 流表反偏，则 A-x 为同 极性端。
A +
Ul1
+
U P1
Ul1 3
–
– B
C 线电压之比：
a +
Ul2 UP2
–b
Ul1 3K
c
Ul1 3UP1 3 UP1 3K
Ul2 UP2
UP2
变压器的额定值
1） 变压器的型号 S J L 1000/10
高压绕组的额定电压(KV)
变压器额定容量(KVA)
铝线圈（铜线圈不表示）
冷却方式
J:油浸自冷式 F:风冷式
相数 S:三相 D:单相
2） 额定值
• 额定电压 U1N、U2N 变压器二次侧开路（空载）时，一次、二次侧
绕组允许的电压值
受铁心饱和与发热的限制，超过额定电压时， 铁损要增大，时间长了，变压器过热，温升 超过允许值，将损伤会烧坏绝缘
单相：U1N ，一次侧电压， U2N，二次侧空载时的电压
u 1
i1
R 1
e1电流 i1
u R
很大
1
烧毁变压器
结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端
再通电。
3. 同极性端的测定方法 方法一：交流法
V Aa
把两个线圈的任意两端 (X - x)连接, +
然后在 AX 上加一低电压 uAX 。
测量：UAX 、UAa 、Uax
uAX
V
–
Xx
结论：若 UAa UAX Uax
为了得到这种外特性， 就要人为地增加它的 漏磁通。因此，电焊变压器的原、副边不是同心 地套在一起，而是分装在两个铁心柱上。有的在 副边电路中串联一个铁心电抗器，如图 3－14 所 示。改变电抗器的感抗（调节电抗器的空隙长度 或其线圈匝数），即可得到不同的焊接电流。
S9型配电变压器（10kV）
大型电力油浸变压器 (110kV)
（1）三相变压器Yyn联结
A
+
+
U P1
Ul1 3
Ul1
–
– B
+
UP2
–
Ul1 3K
+a
Ul2
Ul1 K
–b
c
C
线电压之比： Ul1 Ul 2
3 UP1 UP1 K 3 UP2 UP2
此接法常用于把6，10，35KV高电压
变换为400/230V四线制低电压的场合。
（2）三相变压器YNd联结
4.电焊变压器 普通变压器漏磁小，负载电流变化时，副边电压 变化不大。 如图中的曲线Ⅰ所示。
U2 Ⅰ
Ⅱ
O
Ie2
I2
普通变压器和电焊变压器外特性
电焊变压器是一种特殊变压器，在其空载时，要有 足够的引弧电压（约60～80V），而电弧形成后，输 出电压应迅速降低。 副边即使短路（焊条碰在工件 上），副边电流也不应过大，即电焊变压器应具有 陡峭的外特性， 如上图中曲线Ⅱ所示。这样， 当 电弧电压变化时，焊接电流变化并不显著，电焊比 较稳定。
注意：变压器几个功率的关系（单相） 变压器运行
容量：SN U1N I1N
输出功率：P2 U2 I2 cos
一次侧输入功率：P1
容量 SN 输出功率 P2
P2
时的功率取 决于负载的 性质
效率
一次侧输入功率 P1 输出功率 P2
变压器绕组的极性
1. 同极性端 ( 同名端 ) 当一次侧或二次侧有两个以上绕组时，须正确联接。 当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方
第四讲 变压器
4.0 磁路 4.1 变压器的用途及结构 4.2 单相变压器的工作原理 4.3 变压器的运行特性 4.4 三相变压器 4.5 特殊变压器
4.4 三相变压器
三相电压变换的方式： 采用三台单相变压器、三相心式变压器
三相变压器的连接方式
1、 三相变压器的结构
A
BC
X
YZ
a
bc
x
yz
高压绕组： A-X B-Y C-Z A、B、C ：首端
Φ
S•
+
A
_ X •
+a
–e2 x
设S闭合时 增加。
感应电动势的方向，
阻止 的增加。
4.5 特殊变压器
1.自耦变压器
U1 N1 K U2 N2 I1 N2 1 I2 N1 K
A
+ i1
u1 N1
P
i2
+
u N2 2 RL
–
B
–
使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的 输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理 制作的。注意：一次、二次侧千万不能对调使用， 以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电 流会迅速增加。
X、Y 、Z ：尾端
低压绕组： a-x b-y c-z a、b、c：首端 x、y、z：尾端
2、 三相变压器的联结方式
联结方式：
高压绕组接法
Y / y 、Y / d 、D / y 、D / d
低压绕组接法
GB: Yyn，Yd，YNd，Yy，YNy
常用接法:
Yyn : 三相配电变压器 Yd: 动力供电系统（井下照明） YNd : 高压、超高压供电系统
（N），行不行？
i1 •
+3
N
答：不行（两绕组必须并接） u
•
–2
N
4 若两种接法铁心中的磁通相等，则：
i220 2N i110 N
i110 i220 2
问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？ 答：有可能烧毁变压器
i
+ 1•
u
–
3
N
•
2
N
4
’
原因： 两个线圈中的磁通抵消
感应电势 e 0
大 型 电 力 油 浸 变 压 器
树脂浇注干式变压器
干式变压器
自耦变压器在使用时，一定要注意正确接线，否 则易于发生触电事故。
2.电压互感器 实现用低量程的电压表测量高电压
~u（被测电压） 保险丝
R 使用注意事项：
1. 二次侧不能短路，
N1 （匝数多）
N2 （匝数少）
以防产生过流；
2. 铁心、低压绕组的
一端接地，以防在
V
电压表
绝缘损坏时，在二 次侧出现高压。
被测电压=电压表读数 N1/N2
3.电流互感器 实现用低量程的电流表测量大电流
i1 （被测电流）
N1 （匝数少）
N2 （匝数多）
i2
A
电流表
R 使用注意事项：
1. 二次侧不能开路， 以防产生高电压；
2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二 次侧出现过压。
被测电流=电流表读数 N2/N1
三相：U1N、U2N，一次、二次侧的线电压
• 额定电流 I1N、I2N 变压器满载运行时，一次、二次侧绕组允许的
电流值。
受发热限制，超过额定电流时，铜损耗要增大， 时间长了将要烧坏绝缘
单相：一次、二次侧绕组允许的电流值 三相：一次、二次侧绕组线电流
• 额定容量 SN 传送功率的最大能力。
单相：SN U2N I2N U1N I1N 三相：SN 3U2NI2N 3U1NI1N