第二章变压器船舶电气,武汉理工,轮机工程 ppt课件

平衡方程，运行特性及参数；学习三相变压器极
性和判别方法；学习自耦变压器结构原理和互感
器使用注意事项。能够进行变压器的基本计算。
V/V连接是本章的难点。
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§2—1．变压器的应用与结构
变压器的应用 变压器的种类 变压器的结构 变压器的铭牌数据 变压器的维护管理
变压器的基本变换功能： 电压和磁势平衡方程： 变压器的等效电路（补充）：
—— 实际是归纳后的补充
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一、变压器的基本变换功能
变压器原理：
原边绕组N1通入交流 电，有电流流过原绕组， 在磁路中产生交变磁通。 交变磁通分别在原、副绕 组感应电势e1和e2。
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一、变压器的应用
在陆上：
变压器广泛应用于电力传输、电气控制、电气检 测等方面。
电力传输：
升、降压。原因减小损耗。电气控制：提供合适 的电源。电气检测：得到所需的信号。
在船上：
主要有：照明变压器和控制变压器。要求安全、
可靠。
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轮ຫໍສະໝຸດ Baidu工程
第二章 变压器
§2—1．变压器的应用与结构 §2—2．变压器的基本工作原理 §2—3．三相电压的变换
§2—4．特殊变压器
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说明
变压器:
是利用电磁感应原理进行工作的，所以将它 划在电机的范畴内。由于它没有转动部件，是静
止的，因而有人称之为“静止电机”。
学习本章目的：—— 学习变压器结构原理，
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二、变压器的种类
分类的方法：
按用途、按相数、连接方 式、按结构形式等分类。
此外，还可按冷却方式进 行分类。
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各种不同的分类
➢按用途分： 电力（包括照明）、电源、控制、 仪用、特殊（电解、电焊等）。
➢按相数分： 单相、三相。 ➢按连接方式分：/、/、/、/等。 ➢按结构形式分：线圈：——筒式、盘式，
同，磁通与电流符合右螺旋定则，电势与磁通满足电
磁感应定律——注意电势方向为：从低电位指向高电
位。由于电磁感应定律中有个负号，所以变成从高电
位指向低电位。副边则以电势为参考。
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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——P.14.式（2-2-6），其中：
感应电势公式： （4.44公式）
E1 = 4.44 f N1Φ1m； E2 = 4.44 f N2Φ1m。
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变压原理
因原绕组导线电阻很小，且漏感电势e σ1 很小（∵漏磁磁路磁阻大，Φσ1很小），∴ U1 ≈E1 ， U2 = E2。根据4.44公式，空载（或副 边开路）时有：
U1 / U2 ≈E1 / E2 = N1 / N2 = k
在U1相同时，选择不同的k，就可得到不
同的U2 。
—— k 称为变第二压章变器压器的船舶电变气,武压汉理比工, 。简称变比。
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变流原理
当İ2≠0，则原、副绕组产生磁势的矢量和为励 磁磁势，共同在磁路中产生磁通。
İ0N1= İ1N1+ İ2N2 —— 矢量和 ∵İ0很小，∴İ1N1 ≈ - İ2N2 ，也就是：
N1 N2
U2
(N1)2 U2
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=第二k章2变，压器船k舶电Z气称,武汉为理工变, 压器阻抗变比。
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变压器的功能
变压器功能有四个，书上只讲三个： ①. 电压变换的功能； ②. 电流变换的功能； ③. 阻抗变换的功能；
铁心：——心式、壳式。 ➢按冷却方式分：自冷、它冷，风冷、油冷等。
注意： 船用变压器为B级绝缘。 见——P.251.表16-1-3
船用变压器应该采用干式。
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变压器的结构
组成：变压器由铁心和绕组组成。 铁心：构成磁路。 绕组：构成电路。位置：低压在里、在边。
绕组——按一定规律连接的线圈。
➢三相额定电压/电流：注意：额定值都是“线”的量。
➢三相功率计算：不论是三角形还是星形，“线”量与
“相”量关系是电压或电流总有一个相等，一个相差
√3。
➢所以不论是三角形还第二是章变星压器形船舶其电气三,武汉相理工功, 率计算：用线电
压和线电流的乘积再在前面轮乘机工√程3。
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2.变压器的维护管理
维护管理：
❖外部保持清洁和干燥，防止漏电；
❖注意日常检查：温度、电流值、三相平衡情况；
❖大修过后投入运行前应做检查：绝缘、状态是否良 好（有无短路、断路）。
[第一节要点]：
要求（绕组位置，船用B级）；铭牌数据；冷却
方式；维护管理。
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§2—2.变压器的基本工作原理
本节的主要内容有三大点：
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。
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二、电压和磁势平衡方程
电磁物理量的正方向
首先必须清楚：交流电量的 方向与直流电量方向的区别：
正方向只是一种参考方向， 实际上是有相位差的。
惯例正方向：原边以电压为参考，电流与电压相
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三、船舶变压器的使用和管理 1.铭牌
➢铭牌数据主要有：Sn、U1n/U2n、I1n/I2n、fn等。 ➢额定容量Sn：注意：因为没有气隙，励磁功率小，没 有机械损耗(不动)。所以总损耗小，效率高，输出与输
入功率相差较小。因此，Sn既是输入额定值，也是输出 额定值。
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
小范围线性处理：在工
表示。
作点附近进行。
İ1 ≈ - İ2N2 / N1 = - İ2k I， 其中，k I = N2 / N1 ，称为变压器的变流比。
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阻抗变换原理
变压器带负载后，设负载阻抗为Z。这个负
载是从变压器的副边看的实际值，但是对于原边
变压器的电源，它的阻抗相当于Z′。其关系为：
Z'
U1