第4章 特殊变压器
变压器基础知识培训
k2 Z
I1
N2 N1
I2
N2
I2
∴变压器具有阻抗变换作用,常用在电子线路中进
行阻抗匹配。 通常可令:kZ=k2 , kZ称为变压器阻抗变比。
变压器的功能
变压器功能有四个: ①. 电压变换的功能; ②. 电流变换的功能; ③. 阻抗变换的功能;
此外(双绕组变压器)还有: ④. 电气隔离的功能。
电气隔离功能,可保证必要的安全。
两个线圈中有两个端子为同名端,则另外两个端子 之间也是同名端;而1-4或2-3则称为“异名端”或“异 极性端”。所以说,线圈同名端的标记不是唯一的。
同名端的判别(交流法)
l交流法:
交流法接线如右图所示。电 压表两端电压 V = U1 -U2。
若1、3为同名端,因为U1、 U2 同相位,则V < U1 ;
电压平衡方程
原边电压平衡方程根据基尔霍夫电压定律直接列 出:Ėσ1 = - j İ1Xσ1 —— 满足电磁感应定律
绕组电势Ė1不采用电 抗表示是因为带铁心线圈 的电抗为非线性的,不是 常数,只有进行小范围线 性处理后才能采用电抗X1 表示。
小范围线性处理:在工 作点附近进行。
注意:电势此时的性质是被当作电压降处理(电抗压降)。
目录
第一章 变压器的应用与结构 第二章 变压器的基本工作原理 第三章 三相电压的变换 第四章 特殊变压器
变压器的概述
为了供电、输电、配电的需要,就必须使用一种电气设
备把发电厂内交流发电机发出的交流电压变换成不同等级的 电压。这种电气设备就是变压器。
变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一
磁势平衡方程
注意:因为变压器对电流的变换作用,磁势平衡方程 实际上就是电流平衡方程。若令电流İ′1= -(N1/N2)İ2 则:İ1=İ0+İ′1 —— 就是电流的平衡方程。
变压器安全技术操作规程(4篇)
变压器安全技术操作规程变压器是电力系统中常用的电力设备,为了确保其正常运行和安全使用,需要严格遵守变压器安全技术操作规程。
本文将详细介绍变压器安全技术操作规程,包括操作前的准备工作、操作过程中的注意事项以及操作后的处理和维护。
一、操作前的准备工作1.1 熟悉变压器的型号、额定容量、额定电压等技术参数。
1.2 了解变压器的结构和工作原理,熟悉变压器的主要部件及其功能。
1.3 查阅相关资料,了解变压器的运行情况和检修记录。
1.4 检查变压器周围环境,确保没有易燃、易爆等危险物质,并保持良好的通风条件。
1.5 检查变压器的接地情况,确保接地良好,防止电击事故发生。
1.6 检查变压器的绝缘状况,确保绝缘良好,防止漏电事故发生。
1.7 准备好必要的工具和设备,如绝缘手套、安全带、绝缘垫等。
二、操作过程中的注意事项2.1 在操作变压器前,必须切断输入和输出电源,确保变压器处于停电状态。
2.2 操作人员必须熟悉操作规程,并经过相关培训,具备操作变压器的技能。
2.3 操作人员应穿戴适当的工作服装和个人防护装备,如绝缘手套、安全帽、防护眼镜等。
2.4 操作人员严禁戴带、带金属饰品或穿带金属物品的鞋子,以免导致短路或触电事故。
2.5 操作变压器时,应严格按照操作规程的要求进行操作,禁止擅自操作或使用不合规的设备和工具。
2.6 在操作过程中,应注意防止火灾和爆炸等事故的发生,禁止使用明火或在变压器周围存放易燃、易爆物品。
2.7 在操作变压器时,应密切注意变压器的输出电流和温度,防止过载或过热导致设备损坏甚至火灾发生。
2.8 在操作过程中,如发现变压器有异常响声、异味、漏油等现象,应及时停止操作并进行检修处理。
三、操作后的处理和维护3.1 操作结束后,应及时关闭输入和输出电源,并进行必要的上锁和标识,确保他人无法误操作。
3.2 对于长时间停用或拆除的变压器,应进行绝缘测试和绝缘电阻测量,确保变压器的绝缘状况正常。
3.3 定期对变压器进行巡视和检修,检查变压器的绝缘状况、油位、冷却装置、接线端子等,及时处理异常问题。
供配电教程——第4章 供配电一次系统4
16
1—主触头
2—跳钩
3—锁扣 4—分励脱扣器 5—失压脱扣器 6、7—脱扣按钮
8—加热电阻丝
9—热脱扣器 10—过流脱扣器
图4-22 低压断路器原理结构接线示意图
17
热脱扣器-------双金属片结构
用于线路或设备长时间过载(过负荷)保护,当线路电流出现较长时间过载时,双金 属片受热变形,使断路器跳闸。
(3)执行元件 执行元件是磁通变换器,其磁路全封闭或 半封闭,正常工作时靠永磁铁保证铁心处于闭 合状态,脱扣器发出脱扣指令时,线圈通过的 电流产生反磁场抵销了永磁体的磁场,动芯靠 反弹簧动作推动脱扣件脱扣。
38
39
NA1系列智能型万能式低压断路器
(三)交流接触器
将微处理器引入交流接触器中,实现智能交 流接触器起动、保护、分断全过程的优化控制。 目前采用了特殊结构的触头系统,实现了接触器 的无弧、少弧分断,大大提高了接触器的电寿命, 实现了交流接触器技术的重大突破,达国际先进 水平。
18
(二)保护特性
19
(三)断路器的种类 断路器的种类很多。 按灭弧介质分有空气断路器和真空断路器; 按用途分配电、电动机保护、照明、漏电保护等几类; 按结构型式分万能式(框架结构)和塑壳式(装置式)两大类; 按安装型式分固定式和抽屉式两种; 按保护性能分非选择型和选择型两种。
1. 塑壳式低压断路器 塑壳式断路器所有机构及导电部分都装在塑料壳内,在塑壳正面中央有操作手柄,手柄 有三个位置,在壳面中央有分合位置指示。
目前常用的塑壳式断路器主要有DZ20、DZ15、DZX10系列及引进 国外技术生产的H系列、S060系列、3VE系列、TO和TG系列。
21
2. 万能式低压断路器 万能式压断路器主要有DW15系列,DW18、DW40、CB11(DW48)、DW914系列及引 进国外技术生产的ME系列、AH系列、AE系列。其中DW40、CB11系列为采用智能脱扣 器,能实现微机保护。
谭久刚电工电子技术基础电子教案_电工电子技术课件_第4章___磁路和变压器
把变压比和变流比公式代入可得:
Z1
U1 I1
kU 2 I2
k
k2
U2 I2
k2ZL
改接成 ZL 4扬声器后
k
'2
6400 4
1600,则k
'
40
所以: N 2
N1
k'
600 40
15匝
第2页
例:设交流信号源电压U 100 V ,内阻Ro 800 Ω,负载RL 8 Ω。 (1)将负载直接接至信号源,负载获得多大功率?
(2)变压器的负载运行与变换电流作用
i1 A X u1
Φ
N1N2
i2 S a
u2
x
|ZL|
变压器在能量传递的 过程中损耗甚小,因此:
P1 P2 或:U1I1 U 2 I 2
变压器的一次侧接电源,二次侧与 负载接通,这种运行状态称为负载运行。
变压器负载运行时由于副边电流存 在的去磁作用,因此原边电流由 i10增 大至i1。原边磁动势增加的数值恰好等 于二次侧负载所需要的磁动势。即:
第2页
B
bc段是磁化曲线的膝部
c
b
C点以后是饱和段
ab段是上升段
a H
0 起始磁化曲线
起始磁化 曲线反映 了什么?
oa段是线性段
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。
铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。
高导磁性 磁导率可达102~104,由铁磁材料组成的 磁路磁阻很小,在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。
2.变压器的工作原理
(1)变压器的空载运行与变换电压作用
第四章 旋转变压器
jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m
i
正弦输出绕组电流、电压
I r1
Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程
余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m
解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章 旋转变压器 Resolver
本章内容:
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器
§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控 制微电机。从物理本质看,可以认为是一种可以 旋转的变压器,这种变压器的原、副边绕组分别 放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加 交流电压励磁时,其副边输出电压将与转子的转 角保持某种严格的函数关系,从而实现角度的检 测、解算或传输等功能。
第四章动车组辅助供电系统
第四章 动车组辅助供电系统
第一节 辅助电源系统的作用
1、提供三相交流输出:
向动车组设备提供三相交流电源。
牵引变流器通风机、
牵引电机通风机、
牵引变压器通风机、
空气压缩机
车内空调、通风换气设备
直流变换装置(充电机)输入
2、提供单相交流输出
向动车组部分电力装置提供单相交流输出:
较多;
• 电流型逆变电路就其换流方式而言,有的采用负
载换流,有的采用强迫换流。
4、三相电压型逆变电路
三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路
应用最广的是三相桥式逆变电路
可看成由三个半桥逆变电路组成
+
V
V
1
U
d
VD 1
2
U
N'
U
V
4
V
5
VD
3
VD
5
N
V
VD 4
d
2
-
3
V6
VD 6 W
V
2
插座(AC400V、单相、50 Hz),M2 车(2 号车及
6号车)上各有一处。车辆检修基地设置有外部
电源,可供辅助电路的工作。
②可靠性
辅助系统设有完善的安全接地措施以及自诊断
功能和故障保护功能。在列车信息控制系统和辅助
电源装置之间设置自诊断功能接口,由列车信息控
制系统实施。
③现代化的电路方式
电路采用IGBT单相变频器+IGBT双变相的方
从搭载在2号车(M2)、6号车(M2)车的牵引变压
器(MTr)的3次绕组得到。
•
2号车(M2)、 6号车(M2)的牵引变压器的3次绕
第4章特殊电机
速n旋转,电枢导体切割恒定磁通 ,而在其中产生感应电动势E。电动势E
的极性决定于测速发电机的转向,电动势E的大小与转速成正比,即
E =Ce n
可见直流测速发电机的输出电压与转速成正比。因此只要测出直流测速 发电机的输出电压,就可测得被测机械的转速。
三相同步电动机的定子和三 相异步电动机的定子结构是相同 的,在定子铁心槽内嵌有三相交 流绕组,转子也称磁极,有凸极 和隐极两种结构。同步电动机通 常用凸极式,在转子铁心上绕有 励磁绕组,通过电刷和滑环引入 直流电,如图4-33所示。
在同步电动机的三相定子绕 组内通入三相交流电,即产生旋 转磁场,当励磁绕组加上励磁电 流时,转子产生磁极,在定子旋 转磁场的带动下与旋转磁场同步 旋转。
二、直线异步电动机的工作原理 2
向直线异步电动机初级三相绕组中通入三相交流电后,也将产生 一个气隙磁场,沿直线方向呈正弦分布且将按U、V、W的相序直线 移动。由于该磁场是平移的,因此称为行波磁场,该行波磁场在移动 时将切割次级导体,在导体中产生感应电动势和电流,该电流与行波 磁场相互作用,产生电磁力使次级沿行波磁场移动的方向作直线运动, 且次级移动的速度小于行波磁场移动的速度。
二、 微型同步电动机 1
微型同步电动机按工作原理可分永磁式、 反应式、磁滞式三种。
1.永磁式微型同步电动机 永磁式微型同步电动机的转子由永久磁 钢构成磁极,形成转子磁场。当定子绕组加 上交流电源,产生旋转磁场后,即带动转子 同步旋转。为了能产生起动转矩,可在转子 边缘装笼型导条,如图4-35。 永磁式微型同步电动机常用在日用电器 中的电动定时程控器中。
直线电动机可以由直流、同步、异步、步进等旋转电动机演变而 成,由异步电动机演变而成的直线异步电动机使用最多。这里,我们 只就直线异步电动机的结构和工作原理做一些简单的介绍。
电机与变压器(第五版)习题册参考答案
第一章变压器的分类、结构和原理§1—1 变压器的分类和用途一、填空题1.交流,频率2.单相,三相,油浸式,干式3.升压,降压,配电二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.×三、简答题1.答:根据P=UIcosφ,因为功率一定,电压越大,电流就越小,电流小就可以减小输送导线的热损耗。
2.答:按铁心结构形式分,变压器有壳式铁心、心式铁心、C形铁心。
壳式铁心常用于小型变压器、大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
心式铁心常用于大、中型变压器,高压的电力变压器。
C 形铁心的变压器常用于电子技术中。
§1—2 变压器的结构与冷却方式一、填空题1.绕组,铁心2.变压器的电路部分,一次绕组,二次绕组。
高压绕组,低压绕组。
同心绕组3.主磁通的通道,硅钢片,芯式,壳式,壳式4.对接,叠接5.油箱,储油柜6.油箱盖,输入、输出线,电网7.瓷套,导电杆,绝缘性能,密封性能二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.× 2.× 3.√ 4.√5.√三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1.D 2.B 3.A 4.A四、简答题1.答:变压器由变压器绕组和变压器铁心两部分组成。
变压器的绕组是变压器的电路部分,变压器的铁心是主磁通的通道,也是安放绕组的骨架。
2.答:铁心材料的质量,直接影响到变压器的性能。
高磁导率、低损耗和价格,是选择铁心材料的关键。
为提高铁心导磁能力,增大变压器容量,减少体积、提高效率,铁心常用硅钢片叠装而成。
§1—3 变压器的原理一、填空题1.空载,负载2.加额定电压,开路3.Φm,E=4.44fNΦm4.一次绕组电动势与二次绕组电动势大小之比,大,小5.36V,1006.3307.191.38.铁,铜,铁9.610.功率因数,输出电压,输出电流11.±5% ,-5%~10%12.Pcu=(β)2 P k ,负载电流13.负载电流,铜耗=铁耗二、判断题(在括号内打“√”或者打“×”)1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.× 9. ×三、选择题(将正确答案的序号填入括号内)1. D 2.B 3.D 4.B 5.B 6.B 7.C 8.B 9. B 10.C11. C四、简答题1.答:变压器不能改变直流电压。
变压器保护课程设计
变压器保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解变压器的构造、工作原理及其在电力系统中的作用。
2. 学生能够掌握变压器保护的必要性和基本方法。
3. 学生能够描述常见变压器故障类型及其影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析变压器保护电路的原理和操作步骤。
2. 学生能够设计简单的变压器保护电路,并进行模拟测试。
3. 学生能够运用专业软件或工具进行变压器保护参数的设置和调整。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力系统设备的责任心和保护意识,增强对变压器保护重要性的认识。
2. 培养学生团队合作精神和解决问题的能力,激发学生对电力工程领域的兴趣。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,使其具备持续学习和自我提升的能力。
课程性质分析:本课程属于电力工程领域,侧重于变压器保护知识的传授和实践操作技能的培养。
课程内容紧密结合教材,注重理论联系实际。
学生特点分析:高二年级学生具备一定的物理和电学基础,对电力系统有一定了解,具有较强的学习能力和动手操作兴趣。
教学要求:1. 结合教材内容,深入浅出地讲解变压器保护知识。
2. 采用案例教学和实验操作相结合的方法,提高学生的实践能力。
3. 注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神,提高课程学习效果。
二、教学内容1. 变压器基础理论:- 变压器的工作原理与构造- 变压器的额定参数及性能指标- 变压器在电力系统中的应用2. 变压器保护原理:- 变压器保护的意义与分类- 常见变压器故障类型及保护方法- 变压器保护装置的原理与功能3. 变压器保护电路设计:- 保护电路的基本构成与工作原理- 保护参数的整定与计算方法- 实际操作:设计简单的变压器保护电路4. 变压器保护案例分析:- 常见变压器故障案例分析- 变压器保护设备的选型与应用- 变压器保护在实际工程中的应用案例5. 教学实践与拓展:- 变压器保护实验操作- 专业软件在变压器保护参数设置中的应用- 变压器保护新技术与发展趋势探讨教学内容安排与进度:1. 第一周:变压器基础理论2. 第二周:变压器保护原理3. 第三周:变压器保护电路设计4. 第四周:变压器保护案例分析与实践操作5. 第五周:教学实践与拓展教材章节关联:《电力系统继电保护》第四章:变压器保护《电气设备运行与维护》第五章:变压器的运行与保护教学内容科学性和系统性:本教学内容紧密围绕课程目标,按照从基础理论到实践应用的顺序,使学生逐步掌握变压器保护的知识和技能。
《电机与变压器》课件 《电机与变压器》第4章
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2.共轭式电焊变压器
〔a〕顺极性
变压器二次绕组与电抗器 绕 组 是 串 联 的 , 设 EX 为 电 抗 器上的电动势,E2为二次绕组 电动势,当两者是顺极性串联, 输出电压为两者之和,即
U02 EX E2
4.3.2 带可调电抗器式电焊变压器
2.共轭式电焊变压器
〔4〕电焊变压器要能在一定范围内调节其输出电流,以 适应不同的焊件和焊条。
2.电焊变压器的结构特点
影响电焊变压器外特性的主要因素是一、二次绕组的 漏抗和负载功率因数。由于焊接加工属于电加热性质,负 载功率因数基本都相同,cos2 ≈1,所以通常采用改变漏抗 的方法来调节输出电流。因此,电焊变压器要有比较大并 且可以调节的漏磁通和漏抗。
4.2.1 电压互感器
1.电压互感器的结构和原理
电压互感器是指在电工测量中用于将一次侧的高电压按比例 变换为适合仪器使用的电压的设备。
干式 电压互感器
浇注绝缘式 电压互感器
油浸式 电压互感器
电压互感器接线原理
电压互感器的结构与普通变 压器相似,主要由铁心和绕组构 成,但它的一次绕组匝数较多, 与被测电路并联;二次绕组匝数 较少,与电压表并联。
电压互感器接线原理
由于二次绕组所连接负载的阻抗都很大,所以电压互感器运
行时相当于二次侧开路的状态,其变压比Ku为
Ku
U1 U2
N1 N2
那么有 U1 KuU2
式中,U2为电压表的读数。只要用电压表的读数U2乘以变 压比Ku就可以得到一次侧测量的高电压值U1。实际上,电压互 感器是一台降压变压器。
4.2.2 电流互感器
1.电流互感器的结构和原理
电流互感器是指在电工测量中,用于将一次侧的大电流按比Βιβλιοθήκη 变 换为适合仪器使用的电流的变换设备。
第四章 电气主接线及设计1讲解
10.5kV电压级:地方负荷容量最大为20MW,共有10回电缆 馈线,与50MW发电机机端电压相等,采用直馈线为宜。
18kV电压级: 300MW发电机出口电压,既无直配负荷, 又无特殊要求,拟采用单元接线形式。
220kV电压级:出线回路数为5回,为保证检修出线断路 器不致对该回路停电,拟采取带旁路母线接线形式为宜。
4-4 限制短路电流的方法
一、选择适当的主接线形式和运行方式
1、发电机组采用单元接线 2、环形电网开环运行 3、并联运行的变压器分开运行 二、装设限流电抗器
1、在发电机电压母线上装设分段电抗器 2、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器 3、装设分裂电抗器 三、采用低压绕组分裂变压器
4-5 电气主接线设计举例
厂 备 用 电 源
某新建热电厂原始资料如下
1、发电厂规模: ①装机容量:2台QFQ-50-2机组,额定电压10.5kV,功 率因数为0.8;2台QFN-100-2机组,额定电压10.5kV,功率 因数为0.85。 ②厂用电率:按10%考虑。 2、电力负荷及与电力系统连接情况: ①10.5kV电压级:电缆馈线14回,每回平均输送容量3MW。 10.5kV最大综合负荷为35MW,最小负荷为25MW,功率 因数为0.8。 ②60kV电压级: 架空线路2回,60kV最大负荷为30MW,最 小负荷为20MW,功率因数为0.8。 ③220kV电压级: 架空线路6回,220kV与电力系统连接, 接受该厂的剩余功率。
220~500kV容量较大的发电厂或变电所高压接线,有时 采用双母线三分段或四分段接线。
三、带旁路母线的单母线和双母线接线
1、单母线带旁路母线的接线 ①普通单母线带旁路母线接线 ②单母线分段带旁路接线
③利用分段兼旁路(旁路兼分段) 单母线分段接线
特殊变压器的分类及工作原理
特殊变压器的分类及工作原理
在电力系统中,变压器起着至关重要的作用,而特殊变压器则是变压器中的特殊存在。
特殊变压器的种类繁多,且具有独特的工作原理,因此在不同的应用场景中,它们能够发挥出各种不同的功能。
首先,让我们来了解一下特殊变压器的分类。
特殊变压器主要包括以下几种类型:自耦变压器、三相变压器、整流变压器、调压变压器、电流变压器和电压互感器等。
这些变压器各有特点,例如自耦变压器具有自耦的特性,能够实现电压和电流的变换;而整流变压器则能够将交流电转换成直流电,广泛应用于电化学、电镀和电解等工业领域。
接下来,我们深入探讨特殊变压器的工作原理。
在电力系统中,电压和电流是不断变化的量,而变压器则通过磁场的变换来实现电压和电流的变换。
具体来说,变压器是由两个相互绝缘的绕组组成,一个为初级绕组,另一个为次级绕组。
当在初级绕组中通入交流电时,会在铁芯中产生变化的磁场。
这个变化的磁场又会感应到次级绕组中产生电动势,从而实现了电压的变换。
同时,电流的变换也是通过同样的原理实现的。
在实际应用中,特殊变压器的工作原理还需要考虑各种因素。
例如,在整流变压器中,需要考虑到整流电路的类型、负载的性质以及控制方式等因素。
此外,对于一些特殊用途的变压器,例如电压互感器或电流互感器,其工作原理也需要进行特别的设计和调整。
综上所述,特殊变压器的分类和工作原理是电力系统中的重要内容。
通过对特殊变压器的了解和应用,我们可以更好地实现电力系统的稳定运行和高效管理。
变压器-高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)
变压器原、副线圈电压与匝数的关系
理论推导(理想变压器)
原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁),因此产生的感应电动势分别是:
E1
n1
t
E2
n2
t
若不考虑原副线圈的内阻有
U1 E1
U 2 E2
E1 n1 E2 n2
U1 n1 U 2 n2
高中物理选择性必修第二册 第二章:安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感
理想变压器的能量转化:
理想变压器的输出功率等于输入功率
变压器能输送电能是利用了电磁感应。在原线圈上由变化的电流激发了一个变化的磁场,即电场的 能量转变成磁场的能量;通过铁芯使这个变化的磁场几乎全部穿过了副线圈,于是在副线圈上产生 了感应电流,磁场的能量转化成了电场的能量
高中物理选择性必修第二册 第二章:安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感
阻R,当变压器正常工作时,原、副线圈中( BD)
A.电流频率之比为3:1 B.电压之比为3:1 C.电流之比为3:1 D.功率之比为1:1
高中物理选择性必修第二册 第二章:安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感
9.如图甲是线圈线垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电压图 像,把该交流电压加在如图乙中理想变压器的A、B两端。已知变压器原线圈Ⅰ和副线 圈Ⅱ的匝数比为5:1,交流电流表和交流电压表均为理想电表,电阻R=1Ω,其他各处
互感器
电 压 互 感 器
V
使用时把原线圈与电路并联, 原线圈匝数多于副线圈匝数
电 流 互 感 器
A
使用时把原线圈与电路串联, 原线圈匝数少于副线圈匝数
高中物理选择性必修第二册 第二章:安培力与洛伦兹力 第4节:互感和自感
第4章 旋转变压器
U S K S
式中
一一线性旋转变压器的输出电压; 一一比例系数; α 一一相对于初始状态的转角。
旋转变压器和普通变压器在工作原理 上是完全一样的。它们都利用一次侧线圈 和二次侧线圈之间的互感进行工作的,所 不同的是在普通变压器中总是使一、二次 侧线圈的互感为最大且保持不变。与此相 反,在旋转变压器中正是利用转子相对定 子的转角的不同以改变一、二次侧线圈之 间的互感来达到输出电动势和转角成正余 弦函数关系,从而得到We 绕组的输出电 动势为
第四章 旋转变压器
旋转变压器(Rotational transformer 或resolver) 是一种电磁式传感器,是 一种精密的测位用的机电 元件,又称同步分解器。它 的输出电信号与转子转角 成某种函数关系,它也是 一种测量角度用的小型交 流电动机,属自动控制系 统中的精密感应式微电机 的一种,主要用来测量旋 转物体的转轴角位移和角 速度。
Ec Er cos Ke E f cos KeU f cos
(4-10)
4.3线性旋转变压器
4.3.1线性旋转变压器结构 线性旋转变压器的结构与正余弦旋转变压器结构上基 本上是一样的,主要是由定子、转子组成,绕组的型式也 完全一样,定、转子都由两相对称分布绕组组成,所不同 的是转、定子匝数比有一定的要求,且接线有所不同。 正余弦旋转变压器的输出电压随转角α是呈正余弦函数关 系,但在某些情况下,要求旋转变压器输出电压在一定的 范围内随转角α呈线性关系,即
旋转变压器数字类转换模块
4.1 旋转变压器的类型和用途 按着输出电压和转子转角间的函数关 系,旋转变压器主要可以分:正、余弦旋 转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代 号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL), 矢量旋转变压器(代号为XS )及特殊函数 旋转变压器等。
发电厂电气部分 第4章 电气主接线
改进:
单母线分段 加装旁路母线
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线(续)
• 单母线分段接线
• (1)分段断路器闭合运行: 两个电源分别接在两段母线上; 两段母线上的负荷应均匀分配。 可靠性比较好,但线路故障时 短路电流较大。 • (2)分段断路器断开运行: 每个电源只向接至本段母线上 的引出线供电,可以限制短路 电流,两段母线上的电压可不 相同 。 • 可在分段断路器处装设备自 投装臵,重要用户可以从两段 母线引接采用双回路供电。
发 电 厂 电 气 部 分
— 第 四 章
一、单母线接线(续)
• 2.优缺点分析 • 优点:供电可靠性较高 • (1)当母线发生故障时,仅故障母线段停止工作,另 一段母线仍继续工作。 • (2)两段母线可看成是两个独立的电源,提高了供电 可靠性,可对重要用户供电。 • 缺点:停电范围仍较大 • (1)当一段母线故障或检修时,该段母线上的所有支 路必须断开,停电范围较大。 • (2)任一支路的断路器检修时,该支路必须停电。 • 3.适用范围 • (1)6~10k:出线回路数为6回及以上; • (2)35~63kV:出线回路数为4~8回; • (3)110~220kV:出线回路数为3~4回。
第一节 对电气主接线的基本要求
由发电机、变压器、断路器等一次设备按其功能要求, 通过连接线连接而成的用于表示电能的生产、汇集和分 配的电路,通常也称一次接线或电气主系统。
一、可靠性
电力系统中,按负荷重要性的不同将负荷分为三类: ① Ⅰ类负荷:即使短时停电也将造成人身伤亡和重大 设备损坏的最重要负荷; ② Ⅱ类负荷:停电将造成减产,使用户蒙受较大的经 济损失的负荷; ③ Ⅲ类负荷: Ⅰ类、 Ⅱ类负荷以外的其它负荷。 可靠性评价可定性分析,也可定量计算。主要衡量设 备事故时或检修时对用户供电的影响程度。 不同类型的发电厂、变电所有不同的可靠性指标要求。
电工大学课本目录
电工大学课本目录第1章电路概念与分析方法1电路和电路模型2 电路组成和作用3电路模型4 电流和电压的参考方向5 电流的参考方向6 电压的参考方向7 电功率8无源电路元件9 电阻元件10 电感元件11 电容元件12 有源电路元件13 独立电源14 两种电源模型等效变换15 受控电源16 基尔霍夫定律17 基尔霍夫电流定律18 基尔霍夫电压定律19支路电流法20 叠加原理21 结点电压法22 戴维南定理23 电路中电位的计算第2章电路的瞬态分析1 换路定则和初始值确定2 换路定则3 初始值确定4 —阶电路瞬态过程分析方法5 经典法6 三要素法7 —阶电路瞬态过程的三种响应8 —阶电路的脉冲响应9 徽分电路10 积分电路第3章正弦交流电路1 正弦交流电压和电流2 频率3 有效值4 初相位5 正弦量的相量表示法6 单一元件正弦交流电路7 电阻元件交流电路8 电感元件交流电路9 电容元件交流电路10 RLC串联交流电路11 电压和电流的关系12 功率关系13 阻抗串联和并联14 阻抗串联15 阻抗并联16 电路中的谐振17 串联谐振18 并联谐振19 功率因数的提高20 提高功率因数的意义21 提高功率因数的措施22三相正弦交流电路23 三相电压24 三相电路中负载连接25 三相电路的功率.26 非正弦周期交流电路第4章半导体器件1 半导体基础知识2 本征半导体和掺杂半导体3 PN结4 半导体二极管5 基本结构6 伏安特性7 主要参数8 特殊二极管9 晶体管10 基本结构11 放大作用12 特性曲线13 主要参数14 场效应管15 基本结构16 工作原理17 特性曲线18 主要参数第5章基本放大电路1 共发射极放大电路2 电路组成和工作原理3 静态分析4 动态分析5 静态工作点的稳定.6 共集电极放大电路7 静态分析8 动态分析9 共集电极放大电路应用10 场效应管放大电路11 静态分析12 动态分析13 多级放大电路14 级间耦合15 分析计算16 差分放大电路17 静态分析18 动态分析19 输入和输出方式20 功率放大电路21 要求和特点22 OCL互补对称功率放大电路23 OTL互补对称功率放大电路第6章集成运算放大器与应用1 集成运算放大器简介2 组成原理3 主要参数4 传输特性和分析方法5 集成运算放大电路中的反馈6 反馈基本概念7 反馈类型和判断8 具体负反馈电路分析9 负反馈对放大电路性能影响10 集成运算放大器线性应用11 比例运算电路12 加法和减法运算电路13 积分和微分运算电路14 集成运算放大器非线性应用15 电压比较电路16 矩形波产生电路17 RC正弦波振荡电路18 运算放大器使用时应注意问题19 选件和调零20 消振和保护第7章直流稳压电源1 不可控整流电路2 滤波电路3 稳压电路4 简单稳压电路5 集成稳压电路6 开关稳压电路7 可控整流电路8 晶闸管9 可控整流电路第8章门电路与组合逻辑电路1 数字信号和数制2 数字信号3 数制4 逻辑门电路5 基本逻辑门电路6 TTL集成门电路7 CMOS集成门电路8 组合逻辑电路分析和设计9 逻辑代数基本定律10 逻辑函数表示方法11 逻辑函数化简12 组合逻辑电路分析13 组合逻辑电路设计14 集成组合逻辑电路15 加法器16 编码器17 译码器和数码显示18 半导体存储器和可编程逻辑器件19 只读存储器20 可编程只读存储器21 可编程逻辑阵列22 可编程阵列逻辑23 应用举例24 产品判别电路25 多路故障检测电路26 公用照明延时开关电路第9章触发器与时序逻辑电路1 双稳态触发器2 RS触发器3 JK触发器4 D触发器5 寄存器6 数码寄存器7 移位寄存器8 计数器9 异步二进制加法计数器10 同步十进制计数器11 集成计数器12 555定时器和应用13 555定时器14 555定时器组成单稳态触发器15 555定时器组成多谐振荡器16 应用举例17 4人抢答电路18 搅拌机故障报警电路19 8路彩灯控制电路第10章模拟量与数字量的转换1 D/A转换器2 T型电阻网络IDAC3 倒T型电阻网络DAC4 集成电路DAC5 A/D转换器6 数据采集系统7 多通道共享S/H和A/D系统8 多通道共享A/D系统9 多通道A/D系统第11章变压器与电动机1 磁路2 磁性材料的磁性能3 磁路分析方法4 变压器5 变压器工作原理6 变压器特性和额定参数7 特殊变压器8 三相异步电动机9 结构和原理10 电磁转矩和机械特性11 使用12 单相异步电动机13 直流电动机14 控制电动机15 交流伺服电动机16 步进电动机17 超声波电动机第12章电气自动控制技术1 常用控制电器2 低压开关3 熔断器4 自动空气断路器5 交流接触器6 热继电器7 时间继电器8 三相异步电动机基本控制电路9 直接启停和点动控制10 正反转和行程控制11 时间和顺序控制12 可编程序控制器13 组成和原理14 程序设计方法15 可编程序控制器应用举例16 三相异步电动机正反转控制17 三相异步电动机Y-Δ启动控制附录A 现代通信技术附录B 安全用电附录C 电工电子EDA仿真技术。
第4章思考题和习题解答
第4章供配电系统4-1用户供配电电压等级有哪些?如何确定用户的供配电电压?答:用户供配电电压等级有0.22kV ,0.38kV,6kV,10kV ,35kV ,110kV,220 kV。
配电电压等级有10kV,6kV ,0.38kV/0.22kV供电电压是指供配电系统从电力系统所取得的电源电压。
究竟采用哪一级供电电压,主要取决于以下3个方面的因素:电力部门所弄提供的电源电压;企业负荷大小及距离电源线远近;企业大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。
配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。
有高压配电电压和低压配电电压。
高压配电电压通常采用10KV或6KV,一般情况下,优先采用10KV高压配电电压。
低压配电电压等级为380V/220V,但在石油、化工及矿山(井)场所可以采用660V的配电电压。
4-2确定用户变电所变压器容量和台数的原则是什么?答:(1)变压器容量的确定a应满足用电负荷对可靠性的要求。
在一二级负荷的变电所中,选择两台主变压器,当在技术上,经济上比较合理时,主变器选择也可多于两台;b对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所,技术经济合理时可采用两台主变压器;c三级负荷一般选择一台猪变压器,负荷较大时,也可选择两台主变压器。
(2)变压器容量的确定装单台变压器时,其额定容量S N应能满足全部用电设备的计算负荷S c,考虑负荷发展应留有一定的容量裕度,并考虑变压器的经济运行,即SN>=(1.15~1.4)S c装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的60%~70%的要求,即SN=(0.6~0.7)S cb任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即SN>=Sc(I+II)4-3高压断路器有哪些作用?常用的10kV高压断路器有哪几种?各写出一种型号并解释型号的含义。
工地变压器管理制度
工地变压器管理制度第一章总则第一条为了加强对工地变压器的管理,保障施工现场用电安全,预防电气事故,保护员工人身安全和工程设施财产安全,制定本制度。
第二条本制度适用于所有工地使用的变压器设备的管理,包括变压器的选用、安装、使用、检测、维护等方面。
第三条工地项目经理负责组织实施本制度,由工程监理部门全面监督执行。
第四条变压器管理应符合国家有关标准、规范和法律法规的要求,确保变压器的安全可靠运行。
第五条工地变压器管理应实施“谁主管、谁负责”的原则,各部门、各岗位应尽职尽责,确保变压器运行安全。
第六条工地变压器管理应不断改进,逐步推行现代化管理方式,提高变压器设备的管理水平。
第七条对于规模较大、技术要求较高等特殊要求的变压器设备,应编制专门的管理办法。
第八条本制度的解释权归工程监理部门。
第二章变压器的选用第九条工地变压器的选用应根据工程用电负载的大小和性质、供电电压、场地条件、运行要求等因素进行合理选择。
第十条工地变压器的选型应符合国家有关标准和规范的要求,具有相应的产品合格证明。
第十一条工地变压器的选用应在施工方案设计中,向业主提出并经过审批。
第十二条工地变压器的选用应结合现场实际情况进行评估,确保能够满足工程用电需要。
第十三条对于特殊要求的工地变压器设备,应组织供货方或者相关专家进行技术交流,确保选用合适的设备。
第三章变压器的安装与验收第十四条工地变压器的安装应由具有相应资格的单位进行,确保安装质量符合要求。
第十五条工地变压器的安装前,应进行强制性验收,验收结果应符合国家有关标准和规范的要求。
第十六条工地变压器的安装应在业主或相关部门的监督下进行,确保符合安全生产要求。
第十七条工地变压器的安装应符合电气设计方案的要求,确保安装位置、接地、通风等方面满足要求。
第十八条工地变压器的安装验收记录应建立,并在工程验收时提交相关监理部门。
第四章变压器的使用第十九条工地变压器的使用应由专业人员进行,严格按照使用说明书和安全操作规程进行操作。
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可能出现:
(xK12 + xK′ 23 ) < xK13
x2′ 出现负值,相当于容性电抗,但并不是变压器真正有容性电
抗。也可以从x2′ = ω(L2′ − M1′2 − M 2′3 + M1′3 )上理解,比如“1”和“2”靠近, M12就大,“2”和“3”靠近,M23就大,因此(− M1′2 − M 2′3) > L2′ + M1′3 。所
Pax = U ax I 为电磁容量, 通过Aa段
A
和ax段的电磁感应作用传到副边再送到 负载的容量, 也是ax段的绕组容量;
I1
a
Ptransfer =Uax I1 为传导容量, 由电 U1
流I1直接传到负载,其不占用绕组容量。
I
I2
U2
X
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5
三、自耦变压器的应用及主要优缺点
自耦变压器的额定变压器容量(通过容量)为:SN=UN1IN1=UN2IN2 Aa串联绕组的绕组容量为:
S Aa
= U Aa I1N
=
N1 − N2 N1
U1N
I1N
= (1 −
1 kA
)S
N
A
ax公共绕组的绕组容量为
Sax
= Uax IN
=
U2N
(1
−
1 kA
)I2N
=
(1 −
1 kA
)SN
U
结论: 额定运行时串联绕组与公共绕组的绕组容
x3′
= xK13 + xK′ 23 − xK12 2
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关于等效阻抗出现负值的问题
x2′
= xK12 + xK′ 23 − xK13 2
绕组1与2 ,2与3耦合紧密,漏磁 少,说明 xK12 、xK′ 23 较小。
绕组1与3相距较远,xK13 较大(主要是漏磁)。
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15
正确:
P1∗
=
P1 S1N
= 100 100
=1
P2∗
= P2 S1N
= 0.5
其中: S1N = SN (基值容量)
P1∗ = P2∗ + P3∗
1 = 0.5 + 0.5
P3∗
=
P3 S1N
= 0.5
注:变压器容量的基值只能取一个,才能符合变压器标幺值
符合运算关系。同时也出现反映负载情况不明显的缺点。即,此 时标幺值在某些绕组中不反映负载情况,比如绕组1,P1∗ = 1 表示 满载,而绕组2、3的 P2∗ = 0.5 ,P3∗ = 0.5,实际上也是满载。
z1
+
z2′
=
U K12 I K12
rK 12
=
r1
+
r2′
=
PK12 I2
K 12
xK12 = x1 + x2′ =
z2 K 12
−
r2 K 12
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(2) “1” 加电源 “2”开路 “3”短路
1
zK13 = z1 + z3′ = UK13 I K 13
N2
电阻: r2′ = K122r2 , r3′ = K123r3
- U3 I3 E3
N3
电抗: x2′ = K122 x2′ , x3′ = K123x3′
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原副边之间电压降,应用 I1 + I2′ + I3′ = 0 (忽略 I0) 磁势平衡,得
ΔU12 = U1 − (−U2′ ) = I1Z1 − I2′Z2′
第四章 特殊变压器
第一节 三绕组变压器
一、结构特点
1.每个芯柱(每相上)有三个绕组,分别为: 内层——低压绕组; 中层——中压绕组; 外层——高压绕组。
2. 安排原则 (1)有利于绝缘; (2)原副边耦合紧密; (3)便于抽头。
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1
3. 各绕组之间的变比(相电压之比) 三个绕组,有三个变比
N3
归算到原边(绕组1)
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3
2.电压方程式
归算到原边(绕组1)
主电动势:E1 = E2′ = E3′ = − Im Zm
电压: U2′ = U2K12 , U3′ = K13U3
I1
U1
E1
N1
电流:
I2′
=
1 K12
I2 ,
I3′
=
1 K13
I3
- U2
I2 E2
例:
S1N = 100kVA
负荷:P1 = 100kW
若基值多个,标幺值:1
S2N = 50kVA
P2 = 50kW
1
S3N = 50kVA
P3 = 50kW
1
错误:
P1*
=
P1 S1N
= 100 100
=1
P2∗ =
P2 S2N
=1
P3∗
= P3 S3N
=1
P1∗ ≠ P2∗ + P3∗
1≠ 2
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可见,二次侧电压降的大小不仅决定于该侧负载电流的 大小,还受到其他绕组负载电流大小的影响。
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6
三. 等效电路参数的测定
由两个绕组间的短路实验,间接地测定 z1,z2' ,z3' 。
1.三个短路试验
(1) “1” 加电源 “2”短路 “3”开路
1
z K 12
=
与φ 均符合右手螺旋关系。
I1
∴ I1N1 + I2 N2 + I3N3 ≅ 0(忽略I0) U1
E1
N1
I1
+
I2
N2 N1
+
I3
N3 N1
=0
- U2
I2 E2
N2
I1 + I2′ + I3′ = 0
式中:
I 2′
=
N2 N1
I2
=
I2 K12
I3′
=
N3 N1
I3
=
I3 K13
- U3 I3 E3
例4-1 不占用课堂时间,略讲。
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第二节 自耦变压器
自耦变压器结构特点:单绕组,副绕组是原绕组 的一部分。原、副边之间,既有磁的耦合,又有电的 联系。
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1
一、电流、电压关系
电压比:
U1a = E1 = N1 U2a E2 N2
技术上讲:每个绕组均能作原边 经济上讲:绕组1、2能作原边,
图中的Se也 就是额定容
量SN
若绕组3作原边,则绕组1、2得不到合理应用。
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容量配合标准:(以铭牌额定容量的百分数表示)
高压
中压
低压
I 100
100
50
II 100 III 100
50
100
100
以 x2′为负值。
由此可得结论:x2′ 是否出现负值与绕组1、2、3安排有关。。
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11
四. 三绕组变压器额定容量及联结组
1.实际运行中的功率关系(忽略损耗)
P1 = P2 + P3
P1 + P2 = P3
实际运行中必须符合功率平衡关系。
2.额定容量——输出能力的保证值(额定条件下)
1
I1
a
I
I2
量相等,均为自耦变压器容量的(1-1/kA)倍。
U2
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X
4
自耦变压器的额定容量为: SN = U1N ⋅ I1N = U2N ⋅ I2N 实际电流的有效值关系 I2 = I + I1
输出功率:
P2 = U2 ⋅ I2 = Uax ⋅(I + I1) = Uax ⋅ I +Uax ⋅ I1 = Pax + Ptransfer
双绕组变压器 :原边 S1N = 副边 S2N = SN (忽略损耗)
S1N = U1N I1N
S2N = U2N I2N
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三绕组变压器:S1N 、S2N 、S3N 可以相等,也可以不相等。
相等时,两个绕组容量得不到充分利用,但使用灵活。
铭牌额定容量——规定为最大的一个绕组容量为 三绕组变压器的额定容量SN。
I2
+
I2
=
I 2 (1 −
1 )
kA
可见,由于降压自耦变压器变比kA>1,故合成电流与二次侧 电流相位相同,但是数值上I<I2。
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2
∵I1
=
−
N2 N1
I2
=
−
1 kA
I2,
kA
=
N1 N2
>1
I
=
I1
+
I2
=
−
1 kA
I2
+
I2
=
I2 (1 −
1 kA