第三讲 变压器的空载原理

第三讲 变压器的空载原理
第三讲 变压器的空载原理

第七章 变压器的运行原理 7.1 变压器的空载运行

变压器空载运行是指变压器原边绕组接额定电压、额定频率的交流电源,副边绕组开路时的运行状态。

正方向的规定

?1、在负载支路,电流的正方向与电压降的正方向一致;而在电源支路,电流的正方向与电动势的正方向一致。

?2、磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则; ?3、感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则

2.1.1 空载时各物理量产生的因果关系

当原绕组接上电源后,绕组中便有很小的电流流过,称为空载电流0I ,0I 在原绕组中产生交变磁动势100N I F ,并建立起交变磁通。该磁通可分为两部分:一部分沿铁心闭合,同时交链原、副绕组,称为主磁通m ,是传递能量的媒介;另一部分只交链原绕组、经原绕组附近的空间闭合,称为原绕组的漏磁通

1 。由于铁心的磁导率远比铁心外非铁磁材料的磁导率大,故总磁通中的绝大部分是主磁通,而漏磁通只占总磁通的一小部分。主磁通和漏磁通都是交变磁通。根据电磁感应

20

变压器空载运行时的示意图

定律,m 将在原、副绕组中感应电动势1E 、2E , 1 将在原绕组中感应电动势 1E 。此外,空载电流0I 还在原绕组中产生很小的电阻压降10r I ,变压器空载时各物理量产生的因果关系为

2.1.2 电势与磁通的大小和相位关系

设主磁通按正弦规律变化,即

t m sin (2.1)

根据电磁感应定律,原绕组的感应电势的瞬时值为

)90sin(2cos 111

1

t fN t N dt

d N

e m m 则原绕组感应电势的有效值为

m m

fN fN E

11144.42

2 (2.2)

相量关系为

m

fN j E 1144.4 (2.3) 同理可得 m

fN j E 2244.4 (2.4) m

fN j E 11144.4 (2.5) 所以,变压器原、副绕组的感应电势大小与磁通成正比,与各自的匝数成正比,感应电势在相

位上滞后磁通90°。

2.1.3 原边漏电抗和激磁电抗 (1)原边漏电抗 1x

由于空载电流0I 与原边漏电势 1E 有如下因果关系:

m fN j E R F N I F I

11101100044.4 漏磁路

漏磁路不饱和,所以 1E 与0I 为成正比关系,且 1E 滞后0I 90°。为了计算

1E ,可引入原边漏电抗。

令原边漏电抗0

11I E x

则相量关系为

1

0r I

12110001E E E N I F I U m

101x I j E (2.6) 由于漏磁路不饱和, 1x 为常数。111Z jx r 称为原边漏阻抗。

(2)激磁阻抗m Z

由于空载电流0I 与原边电势1E 有如下因果关系:

m

m

fN j E R F N I F I 110100044.4主磁路

因铁磁材料的饱和性,1E 与0I 为非线性关系,在建立主磁通时会产生铁耗。为了计算1

E ,可引入激磁阻抗。

令激磁阻抗0

1

I E Z m 则相量关系为

)(001m

m m jx r I Z I E (2.7) 式中m r ——激磁电阻,0I 在m r 产生的损耗等于铁耗,即m Fe r I p 2

0 。

m x ——激磁电抗,m x 消耗的无功用于建立主磁通。

m r 和m x 随磁路饱和程度的增加而减小,但通常变压器外加电压是一定的,在正常运行范围内,

主磁通基本不变,磁路的饱和程度也基本不变,因而,m r 和m x 可近似看作常数。

2.1.4 原副边回路方程和等效电路 (1)电动势平衡方程

变压器空载运行时,各物理量的正方向通常按图2.1标定,根据基尔霍夫电压定律,原边回路

方程为

)(1

010********Z Z I r I x I j E r I E E U m (2.8) 对于电力变压器,空载时原绕组的漏阻抗压降10Z I 很小,其数值不超过1U 的0.2%,将10Z I 忽略,则有

m fN E U 11144.4 (2.9)

副边回路方程

2

20E U (2.10) (2)空载时的等效电路

由变压器原边回路方程可知,空载运行的变压器可

以看作1Z 与m Z 的串联,如图2.2所示。

其中m m m x r Z Z 、1。空载时电路功率因数都很小,空载电流0I 主要是无功性质,由于铁磁材料的磁饱和性,引起空载电流0I 的波形是尖顶波。从变压器运行

的角度看,希望空载电流越小越好,因此变压器

采用高

导磁率的铁磁材料,以增大m Z ,减少0I 。变压器空载时既吸收无功功率,也吸收有功功率,无功功率主要用于建立主磁通,有功功率主要用于铁耗。

U r

x

m r

m

图2.2 变压器空载时的等效电路

变压器的工作原理讲课教案

第三章变压器 第一节变压器的工作原理、分类及结构 一、结构 1.铁心 如图,分铁心柱、磁轭两部分。 材料:0.35mm的冷轧有取向硅钢片,如:DQ320,DQ289,Z10,Z11等。 工艺:裁减、截短、去角、叠片、固定。 2.绕组 分同心式和交叠式两大类。 交叠式如右图。 同心式包括圆筒式、连续式、螺旋式等,见上图。 材料:铜(铝)漆包线,扁线。 工艺:绕线包、套线包。 3.其它部分 油箱(油浸式)、套管、分接开关等。

4.额定值 额定容量S N 额定电压U 1N U 2N 额定电流I 1N I 2N 对于单相变压器,有N N N N N I U I U S 2211== 对于三相变压器,有N N N N N I U I U S 221133== 注意一点:变压器的二次绕组的额定电压是指一次绕组接额定电压的电源,二次绕组开路时的线电压。 [讨论题]一台三相电力变压器,额定容量1600kV A ,额定电压10kV/6.3kV ,Y ,d 接法,求一次绕组和二次绕组的额定电流和相电流。 自己看[例3-1]。

总结:熟悉变压器额定值的规定。 二、变压器的工作原理 按照上图规定变压器各物理量的参考方向,有 dt d N e dt d N e φ φ2 211,-=-= 定义变比 2 121N N E E k == 工作原理: (1) 变压器正常工作时,一次绕组吸收电能,二次绕组释放电能; (2) 变压器正常工作时,两侧绕组电压之比近似等于它们的匝数之比; (3) 变压器带较大的负载运行时,两侧绕组的电流之比近似等于它们匝数的反比; (4) 变压器带较大的负载运行时,两侧绕组所产生的磁通,在铁心中的方向相反。 总结:牢记变压器的四条原理。 第二节 单相变压器的空载运行 一、空载运行时的物理情况 如图,变压器一次绕组接额定电压,二次绕组开路,称为变压器空载运行。此时,变压器一次绕组流过一个很小的电流,称为空载电流i 0,大约占额定电流的2%~5%,因此空载时变压器的铜损耗是很小的。为什么? 又, 11144.4N f E U m Φ=≈

变压器基本工作原理

第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 dt d N e Φ-=1 1 dt d N e Φ-=2 2 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k :表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器和三相变压器;

按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器; 按铁心结构分类:心式变压器和壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器; 按冷却介质和冷却方式分类:油浸式变压器和干式变压器等; 按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。

12v电子变压器工作原理

电子变压器工作原理图 电子变压器就是开关稳压电源。它实际上就是一种逆变器。首先把交流电变为直流电,然后用电子元件组成一个振荡器直流电变为高频交流电。通过开关变压器输出所需要的电压然后二次整流供用电器使用。开关稳压电源具有体积小,重量轻,价格低等优点,所以被广泛用在各种电器中。开关稳压电源的原理较复杂。 下面一种电子变压器电路图的分析,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。 电子变压器电路图: 电子变压器工作原理电路如图所示。电子变压器原理与开关电源工作原理相似,二极管VD1~VD4 构成整流桥 把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。R1为限流电阻。电阻 R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~2 0倍。也可用C3093等BUceo>=35OV的大功率三极管。触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7 X 10 X 6的磁环上。TIa、T1b绕3匝,Tc绕1匝。铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。T2a用直径为0.45mm高强度漆包线绕100匝,T2b用直径为1.25mm高强度漆包线绕8匝。二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发二极管选用DB3型,电容C1~C3选用聚丙聚酯涤纶电容,耐压250V。此电子变压器电路工作时,A点工作电压约为12V;B点约为25V;C点约为105V;D点约为10V。如果电压不满足上述数值,或电子变压器电路不振荡,则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。然后再检查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正确。整个电子变压器电路装调成功后,可装入用金属材料制作的小盒内,发利于屏蔽和散热,但必须注意电路与外壳的绝缘。引外,改变T2 a、b二线圈的匝数,则可改变输出的高频电压。

变压器开关电源致命原理

变压器开关电源致命原理 在Toff期间,控制开关K关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。 如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。 因此,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即: e2 =-N2*dф/dt =-L2*di2/dt = i2R —— K关断期间 (1-64) 式中负号表示反电动势e2的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。对(1-64)式阶微分方程求解得: 式中C为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2一定正好等于控制开关K接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。所以(1-65)式可以写为: (1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。 图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于: (1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。由此可知,在控制开关K关断瞬间,当变压器次级线圈回路负载开路时,变压器次级线圈回路会产生非常高的反电动势。理论上需要时间t等于无限大时,变压器次级线圈回路输出电压才为0,但这种情况一般不会发生,因为控制开关K的关断时间等不了那么长。 从(1-63)和(1-67)式可以看出,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不一样的。当开关电源工作于正激时,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理基本相同;当开关电源工作于反激时,开关电源变压器的工作原理相当于一个储能电感。 如果我们把输出电压uo的正、负半波分别用平均值Upa、Upa-来表示,则有: 分别对(1-71)和(1-72)两式进行积分得: 由此我们可以求得,单激式变压器开关电源输出电压正半波的面积与负半波的面积完全相等,即: Upa×Ton = Upa-×Toff —— 一个周期内单激式输出 (1-75) (1-75)式就是用来计算单激式变压器开关电源输出电压半波平均值Upa和Upa-的表达式。

单相变压器的基本工作原理和结构

变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能. 3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.2 单相变压器的空载运行 3.3 单相变压器的负载运行 3.4 变压器的参数测定 3.5 变压器的运行特性 隐形专家改编于2009-05

3.1 变压器的基本工作原理和结构 3.1.1 基本工作原理和分类 一、基本工作原理 变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压,产生交链一、二次绕 组的交变磁通,在两绕组中分别感应电动势。 1 u 1 e 2 e 2u 1i 2 i Φ 1 U 2 U 1 u 2u L Z 1 2 12d Φe =-N dt d Φe =-N dt 只要(1)磁通有 变化量;(2)一、二次绕组的匝数不同,就能达到改变压的 目的。

二、分类 按用途分:电力变压器和电子变压器。 按绕组数目分:单绕组(自耦)变压器、双绕组变压器、三绕组变压器和多绕组变压器。 按相数分:单相变压器、三相变压器和多相变压器。 按铁心结构分:心式变压器、壳式变压器、环形变压器。 按工作频率分:低频(工频)与高频变压器

3.1.2基本结构 一、铁心 变压器的主磁路,为了提高导磁性能和减少铁损,用厚为 0.35-0.5mm、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成或卷绕而成。 二、绕组 变压器的电路,一般用绝缘铜线或铝线绕制而成。 三、胶心 胶心也可称骨架,用塑料压制而成,用来固定线圈。 四、固定夹 固定夹也可称牛夹,用铁板冲压而成,用来将变 压器固定在底板上。

高频变压器工作原理及用途解析

高频变压器工作原理及用途 简介 是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路,工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波,然后通过高频变压器进行变压,输出交流电,高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器:主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器),每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准,比如主变压器,只要是200W以上的电源,其磁芯直径(高度)就不得小于35mm。而辅助变压器,在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm就够了。 工作原理 变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。 变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。 用途 高频变压器是工作频率超过中频(10kHz)的电源变压器,主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次: 10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的情况下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在关断电流拖尾现象,所以工作频率比较低;传送功率比较小的,可以采用MOSFET,工作频率就比较高。 制造工艺 高频变压器的制造工艺要点一。 绕线 A 确定BOBBIN的参数 B 所有绕线要求平整不重叠为原则 C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错 D 横跨线必需贴胶带隔离 1. 疏绕完全均匀疏开

正激式变压器开关电源工作原理

正激式变压器开关电源工作原理 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。 1-6-1.正激式变压器开关电源工作原理 所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。 图1-17是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17中Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,R 是负载电阻。 在图1-17中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,图1-17就不再是正激式变压器开关电源了。 我们从(1-76)和(1-77)两式可知,改变控制开关K的占空比D,只能改变输出电压(图1-16-b中正半周)的平均值Ua ,而输出电压的幅值Up不变。因此,正激式变压器开关电源用于稳压电源,只能采用电压平均值输出方式。 图1-17中,储能滤波电感L和储能滤波电容C,还有续流二极管D2,就是电压平均值输出滤波电路。其工作原理与图1-2的串联式开关电源电压滤波输出电路完全相同,这里不再赘述。关于电压平均值输出滤波电路的详细工作原理,请参看“1-2.串联式开关电源”部分中的“串联式开关电源电压滤波输出电路”内容。 正激式变压器开关电源有一个最大的缺点,就是在控制开关K关断的瞬间开关电源变压器的初、次线圈绕组都会产生很高的反电动势,这个反电动势是由流过变压器初线圈绕组的励磁电流存储的磁能量产生的。因此,在图1-17中,为了防止在控制开关K关断瞬间产生反电动势击穿开关器件,在开关电源变压器中增加一个反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组,以及增加了一个削反峰二极管D3。 反馈线圈N3绕组和削反峰二极管D3对于正激式变压器开关电源是十分必要的,一方面,反馈线圈N3绕组产生的感应电动势通过二极管D3可以对反电动势进行限幅,并把限幅能量返回给电源,对电源进行充

变压器基本工作原理

第1章 变压器的基本知识和结构 1.1变压器的基本原理和分类 一、变压器的基本工作原理 变压器是利用电磁感应定律把一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电压频率相同的磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组和副边绕组。原、副绕组的感应分别表示为 则 k N N e e u u ==≈2 12121 变比k :表示原、副绕组的匝数比,也等于原边一相绕组的感应电势与副边一相绕组的感应电势之比。 改变变压器的变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能的频率。 二、电力变压器的分类 变压器的种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器和三相变压器; 按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器; 按铁心结构分类:心式变压器和壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器; 按冷却介质和冷却方式分类:油浸式变压器和干式变压器等; 按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器和特大型变压器。 三相油浸式电力变压器的外形,见图1,铁心和绕组是变压器的主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。

1.2电力变压器的结构 一、铁心 1.铁心的材料 采用高磁导率的铁磁材料—0.35~0.5mm厚的硅钢片叠成。 为了提高磁路的导磁性能,减小铁心中的磁滞、涡流损耗。变压器用的硅钢片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。 2.铁心形式 铁心是变压器的主磁路,电力变压器的铁心主要采用心式结构 。 二、绕组 1.绕组的材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2.形式

变压器基本原理及应用介绍

变压器基本原理及应用介绍 1.1基本要求 1.了解变压器的基本构造、工作原理、铭牌数据和外特性。 2.掌握变压器的三个变换功能及其用途。 3.理解阻抗匹配的意义。 1.2基本内容 1. 变压器主要由铁心、原绕组(一次绕组)和副绕组(二次绕组)组成。铁心构成磁路,原绕组 和副绕组(副边开路时仅原绕组)产生的磁通由磁路闭合而实现能量或信号的传递。 2.变压器的功能可由三个变换来表述: 电压变换──主要用途是电源升降压。原绕组电压与副绕组电压的比值近似为原绕组匝数与副绕 组匝数的比值称为变比,即:1 12 2 U N U N k = = 电流变换──主要用途是电流互感器。原绕组电流与副绕组电流的比值近似为变比的倒数,即: 122 1 1 I N I N k = = 阻抗变换──主要用途是电路耦合及阻抗匹配。副绕组的负载阻抗Z 折合到原绕组(电源)端 可表示为该阻抗与变比平方的乘积,即:2k Z Z '= 3.变压器铭牌数据通常包括: ①一次侧额定电压1N U 和二次侧额定电压N U 2 ②一次侧额定电流N I 1和二次侧额定电流N I 2 ③额定容量N S 变压器的额定容量之所以用视在功率N S 表示是因为变压器输出的有功功率与负载的功率因数有关。例如在额定电压和额定电流下,负载的功率因数为1时,kVA 100的变压器可输出kW 100的功率,而当负载的功率因数5.0时则只能输出kW 50的功率。 4.变压器阻抗变换的一个重要用途是实现阻抗匹配,即采用不同的匝数比将负载阻抗变换为所需要的、比较合适的数值,这通常可以使负载从信号源或电源获得最大的信号幅度或功率值。 1.3重点和难点 1. 变压器是按照电磁感应原理来实现电能转换的,当变压器的输入端接直流电源时,副边将无 法产生感应电势,因此变压器不能用于直流场合。 2. 变压器的额定容量和输出功率通常是分相等的,它们的表达式分别是: 22112222 ()cos N N N N N N N S U I U I V A P U I ?=≈= 2N 2P S cos ?= 即:式中2cos ?为负载的功率因数,上式表达的变压器的输出与负载的功率因数有关。

变压器的应用教案

课题:变压器的应用 课型:讲授 教学目的要求: 1、掌握变压器在电压变换方面的应用:自耦变压器、电压互感器。 2、掌握变压器在电流变换方面的应用:电流互感器、钳形电流表。 3、了解变压器阻抗变换方面的应用。 教学重点、难点: 教学重点:变压器的电压变换和电流变化及其应用。 教学难点:变压器空载运行和电压变换,负载运行与电流变换。 教学分析: 本次课通过对变压器空载运行时,原副线圈中感应电动势的分析得出变压器的变压比概念,然后具体分析利用电压变换原理的两种常用电器元件——自耦变压器及电压互感器的工作原理,最后通过例题巩固其知识点。电流变化及阻抗变换也基本采用这一模式来讲解相关内容。 复习、提问: 1、变压器工作原理是什么? 2、变压器的额定值有哪些,其关系是怎样的? 教学过程: 上节课讲述了变压器的工作原理和有关磁路方面的概念。今天我们来看看变压器有哪些应用。 一、空载运行和电压变换 原线圈接上交流电压,铁心中产生的交变磁通同时通过原、副线圈,原、副线圈中交变的磁通可视为相同。 设原线圈匝数为N 1,副线圈匝数为N 2,磁通为?,感应电动势为 由此得2 1 2 1 N N E E = 忽略线圈内阻得 上式中K 称为变压比。由此可见:变压器原副线圈的端电压之比等于匝数比。 如果N 1

如果N 1>N 2,K>1,电压下降,称为降压变压器。 应用实例: 1、自耦变压器 实验室中常用的调压器就是一种可改变副绕组匝数的自耦变压器 (a)符号(b)外形(c)实际电路 图2自耦变压器 原副边电压之比是: 2、电压互感器 电压互感器属于 仪用互感器的一种,它的优点是: ⑴使测量仪表与 高压电路分开,以保证工作安全。 ⑵扩大测量仪表的量程。 注意点: (1) 为了工作安全,电压互感器的铁壳及副绕组的一端都必须接 地,以防高、低压线圈绝缘损坏时,低压线圈和测量仪表对地产生一个高电压,危及工作人员的人身安全。 (2) 副线圈不允许短路。如果电压互感器的二次侧运行中短路, 二次线圈的阻抗大大减小,就会出现很大的短路电流,使副线圈因严重发热而烧毁。因此在运行中互感器不允许短路。一般电压互感器二次侧要用熔断器。只有35千伏及以下的互感器中,才在高压侧有熔断器其目的是当互感器发生短路时把它从高压电路中切断。 二、负载运行和电流变换 负载运行:变压器的原绕组接电压U1,副绕组接负载Z L 这种运行状态称为负载运行。 根据能量守恒定律,变压器输出功率与从电网中获得功率相等,即P 1=P 2,由交流电功率的公式可得 (a)构造(b)接线图 图3电压互感器

第二章—变压器风冷系统工作原理

第二章变压器风冷系统的工作原理 2.1 电力变压器发热及冷却原理 2.1.1 变压器发热过程 电力变压器运行时,由于在铁芯和线圈上产生损耗,产生的热量经过其所处介质散发到周围空气中,这一过程将引起变压器发热,以及变压器温度升高。为了保护变压器及其元器件的正常运行,必须采取有效的冷却措施限制变压器的温升。变压器运行时,线圈和铁芯温度升高,起初,温度上升速度较快,随着温度升高到一定程度,线圈和铁芯与其周围的冷却介质形成温度差,将温度传递给介质,介质吸收热量温度增高,线圈和铁芯的温升减缓,在这个过程中,线圈和铁芯温度达到稳定状态,形成动态的热平衡。 2.1.2 变压器冷却过程 变压器的冷却过程需要经过多重传热。包括变压器油与铁芯表面传热,变压器油与冷却器箱体内表面传热,空气与冷却器箱体外表面传热三个过程。 线圈和铁芯产生的热量,由内部最热点传到与油接触和外表面,热量传到表面后,与周围介质油产生温度差,通过对流作用将部分热量传给附近的油,从而使油温逐渐上升。 当油温升高后,热油向上流动与油箱相接触将热量传导油箱外壁,散热后的油再向下流动重新流入线圈,形成闭合的对流回路,这一过程中,变压器油箱外壁温度逐渐升高。 油箱内壁吸收热量后,热量从壁的内侧传导到外侧(箱壁的内外温差不大,一般不超过3℃)与周围环境形成温差,通过与空气对流和辐射,将热量散发到周围空气中。 在强迫油循环系统中,潜油泵在冷却器中就是采用施加压力的作用,加速变压器油的流动,增强热对流。变压器油的热对流包括两种形式,即热传导和热辐射,两个过程同时进行。变压器箱壁内侧的热量从变压器油中以热传导和热辐射的形式传给冷却器,变压器箱壁外测热量从箱壁以热传导和热辐射的形式传给空气。冷却器—风扇的作用就是加速吹变压器箱壁外侧的空气流动,加快变压器的散热过程,如图2-1所示。

JBK3-250VA控制变压器的作用和参数

455 (BK、JBK系列单相控制变压器) 前言: 机床控制变压器的发展历程 我国的机床控制变压器的发展经历了10多年的发展历程,现在技术已经比较成熟,下面以其中的JBK5系列机床控制变压器的发展为例作一个介绍。JBK5系列机床控制变压器是我国引进德国90年代中期最新型Satons变压器系列,在内JBK3系列机床控制变压器基础上,经过多年来进一步吸收国外同类产品,并优选国外先进方法的接线端子结构、将端子与骨架合在一起,使防护等级提高到IP2LX,防止偶然触及电路。采用国内IT冷压接线端子,接线方式可以使接线密集程度提高。 变压器800VA及以下1000VA、1600VA竖式结构的硅钢片与硅钢片联接、硅钢片与底板联接均采用气体保护氩弧焊,形成一个整体,简洁明了。尤其是底板一次性成型,安装尺寸较JBK3系列更为准确,而采用优质防蚀合金材料,大大提高了接地性能的可靠性,全面提高了产品质量,目前国内市场上的机床控制变压器符合VDE0550、IEC204-1、IEC439、JB/T5555、GB5226等有关国际、国家标准。并荣获欧共体“CE”认证,美国“UL”认证。可与、国外产品互换使用。 JBK-250VA控制变压器上海民恩厂家直销--适用范围(上海民恩电气有限公司专业生产各类变压器、电抗器) 1)周围空气湿度-5℃至+40℃,24小时的平均值不超过+35℃; 2)安装地点海拔不超过2000米;

3)大气相对湿度在周围空气湿度为+40℃时不超过50%,在较低温度下可以有较高的相对湿度,最湿月的平均最大湿度为90%,同时该月平均最低温度为+25℃,并考虑到因温度变化发生在产品表面的凝露。 一、变压器的用途和分类 变压器是一种能够改变交流电压的设备。除了用于变换电压之外,变压器还用于变换交流电流、变换阻抗以及改变相位等。 变压器的种类很多,分类方法也很多。(一)按容量可以把变压器分为(二)按用途可以把变压器分为1. 电力变压器。包括: (SG 系列三相干式隔离变压器) 按照容量分类 电压(kV ) 容量(kVA )中小型 小型≤355~500中型 630~6300大型≤1108000~63000特大型 ≥220 ≥3150 上海民恩电气有限公司荣誉出品

变压器基本工作原理

第1章变压器得基本知识与结构 1、1变压器得基本原理与分类 一、变压器得基本工作原理 变压器就是利用电磁感应定律把一种电压等级得交流电能转换成同频率得另一种电压等级得交流电能。 变压器工作原理图 当原边绕组接到交流电源时,绕组中便有交流电流流过,并在铁心中产生与外加电 压频率相同得磁通,这个交变磁通同时交链着原边绕组与副边绕组。原、副绕组得感应分别表示为 则 变比k:表示原、副绕组得匝数比,也等于原边一相绕组得感应电势与副边一相绕组得感应电势之比。 改变变压器得变比,就能改变输出电压。但应注意,变压器不能改变电能得频率。 二、电力变压器得分类 变压器得种类很多,可按其用途、相数、结构、调压方式、冷却方式等不同来进行分类。 按用途分类:升压变压器、降压变压器; 按相数分类:单相变压器与三相变压器; 按线圈数分类:双绕组变压器、三绕组变压器与自耦变压器;?按铁心结构分类:心式变压器与壳式变压器; 按调压方式分类:无载(无励磁)调压变压器、有载调压变压器;?按冷却介质与冷却方式分类:油浸式变压器与干式变压器等;?按容量大小分类:小型变压器、中型变压器、大型变压器与特大型变压器。

三相油浸式电力变压器得外形,见图1,铁心与绕组就是变压器得主要部件,称为器身见图2,器身放在油箱内部。 1、2电力变压器得结构 一、铁心 1、铁心得材料 采用高磁导率得铁磁材料—0、35~0、5mm厚得硅钢片叠成。 为了提高磁路得导磁性能,减小铁心中得磁滞、涡流损耗。变压器用得硅钢片其含硅量比较高。硅钢片得两面均涂以绝缘漆,这样可使叠装在一起得硅钢片相互之间绝缘。 2、铁心形式?铁心就是变压器得主磁路,电力变压器得铁心主要采用心式结构。 二、绕组 1、绕组得材料 铜或铝导线包绕绝缘纸以后绕制而成。 2、形式 圆筒式、螺旋式、连续式、纠结式等结构。为了便于绝缘,低压绕组靠近铁心柱,高压绕组套在低压绕组外面,两个绕组之间留有油道。变压器绕组外形如图所示。 三、油箱及其她附件 1、油箱 变压器油得作用:加强变压器内部绝缘强度与散热作用。

变压器的工作原理及结构

变压器工作原理: 当一个交流电压U1接到初级绕组的线圈时,由于交流电的强度和极性是不停地正、负交替变化,因此初级绕组的线圈所产生的磁力线数目也不停改变。由于磁场强度的不断变化,促使缠绕在同一铁芯上的另一端线圈产生感应电动势U2 .变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成,线圈有两个或两个以上的绕组,其中接电源的绕组叫初级线圈,其余的绕组叫次级线圈。 理想变压器: 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗, 其间耦合系数K=1 的变压器称之为理想变压器 描述理想变压器的电动势平衡方程式为e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,则有不计铁芯损失,根据能量守恒原理可得由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系令K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比) U1/U2=N1/N2 ,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比。P入=P出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和. https://www.360docs.net/doc/ad6377784.html,/view/30130.htm https://www.360docs.net/doc/ad6377784.html,/s/blog_4876e83b0100ru0s.html 变压器(transformer)是一种电磁设备,其功能大致可分为以下作用:Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 1可以随意把交流电压值或电流值增加或减少Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 2用作阻抗匹配的设备:变压器可用来匹配不平衡的阻抗。例如某个放大器的输出阻抗是20欧,而接往4欧的扬声器,这时必须用一个变压器以正确的匝数比率来匹配此二个阻抗。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 3用做信号传输,有些信号要求有电的隔离,这时用变压器就有用了。Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 4用与振荡电路作反馈元件Rkf838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 变压器就是利用线圈的互感原理把电压改变。事实上一个电感器的磁场变化可以促使在近距

变压器的原理及其应用

目录 摘要 (1) 关键词 (2) Abstract (2) Key words (2) 引言 (2) 1.变压器的概述 (2) 1.1变压器的诞生 (3) 1.2变压器的发展 (3) 2.变压器的类型、原理及特点说明 (4) 2.1变压器按用途分类 (4) 2.2 变压器按结构形式分类 (6) 2.3 变压器按冷却方式分类 (9) 3.变压器在不同领域的应用 (12) 3.1变压器在生产领域的应用 (12) 3.2变压器在生活领域地应用 (11) 4.变压器的未来 (12) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

变压器的原理及其应用 摘要:本文介绍了变压器的起源及其发展历程,通过对其在用途、结构形式、冷却方式上的不同进行分类,详细的介绍了各种变压器的原理及特点,同时对变压器在生产生活领域的广泛应用进行了阐述,最后分析了变压器未来发展的广阔前景。 关键词:变压器;类型;原理;未来 Principle, types and applications of transformer Abstract:The origin and development of the transformer were described in the paper through classifying them according to the different uses ,structures,coolings.Besides,the principles and features of all kinds of transformers were introduced in detail , at the same time the wide applications of transformers in the fields of production and daily life were elaborated and finally the bright future of the transformer’s future development.was analyzed in the paper. Key words:transformer; classification; applications; future 引言 我国加入WTO以来,国内电子变压器市场竞争基本处于平稳状态,没有受到较大冲击,这是因为电子变压器产品属于劳动密集型和以用户要求定制生产为主的产品。而变压器作为发、输、变、配电系统中的重要设备之一,它的性能、质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益。改革开放以后,在变压器的科技攻关、技术引进、消化吸收、科技创新等方面都取得了积极的成效;对掌握各种类型变压器的制造技术,提高产品性能,提高产品质量,缩短产品开发周期,扩大产品产量,增加产品品种都发挥了积极作用。 1.变压器的概述 变压器是一种通过改变电压而传输交流电能并且可以变换交流电压、电流和阻抗的静止感应电器。主要利用电磁感应原理从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号,是电能传递或作为信号传输的重要元件。主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线

单激式变压器开关电源的工作原理详解

单激式变压器开关电源的工作原理详解 在Toff期间,控制开关K关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。 如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。因此,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即: e2 =-N2*dф/dt =-L2*di2/dt = i2R K关断期间(1-64) 式中负号表示反电动势e2的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。对(1-64)式阶微分方程求解得: 式中C为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2一定正好等于控制开关K接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。(1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。 图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于: (1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。由此可知,在控制

理想变压器的工作原理及其应用知识讲解

理想变压器的工作原理及其应用

理想变压器的工作原理及其应用 一、理想变压器的构造、作用、原理及特征 构造:两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器. 作用:在输送电能的过程中改变电压. 原理:其工作原理是利用了电磁感应现象. 特征:正因为是利用电磁感应现象来工作的,所以变压器只能在输送交变电流的电能过程中改变交变电压. 二、理想变压器的理想化条件及其规律 如图1所示,在理想变压器的原线圈两端加交变电压U 1后,由于电磁感应的原因,原、副线圈中都将产生感应电动势,根据 法拉第电磁感应定律有: t n E ??Φ=111,t n E ??Φ=222 忽略原、副线圈内阻,有 U 1=E 1 ,U 2=E 2 另外,考虑到铁心的导磁作用而且忽略漏磁,即认为在任意时刻穿过原、副线圈的磁感线条数都相等,于是又有 21?Φ=?Φ 由此便可得理想变压器的电压变化规律为 2 121n n U U = 在此基础上再忽略变压器自身的能量损失(一般包括线圈内能量损失和铁芯内能量损失这两部分,分别俗称为“铜损”和“铁损”),有 而21P P = ,111U I P = ,222U I P = 于是又得理想变压器的电流变化规律为 1 2212211,n n I I I U I U == 图1

由此可见:(1)理想变压器的理想化条件一般指的是:忽略原、副线圈内阻上的分压,忽略原、副线圈磁通量的差别,忽略变压器自身的能量损耗(实际上还忽略了变压器原、副线圈电路的功率因数的差别.) (2)理想变压器的规律实质上就是法拉第电磁感应定律和能的转化与守恒定律在上述理想条件下的新的表现形式. 特别提醒: ⑴ 2 121n n U U =,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压和匝数成正比; (2)只有当变压器只有一个副线圈工作时,才有:1 2212211,n n I I I U I U == (3)P 入=P 出,即无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和; (4)变压器的输入功率由输出功率决定,往往用到: R n U n I U P /2 112111???? ??==,即在输入电压确定以后,输入功率和原线圈电压与副线 圈匝数的平方成正比,与原线圈匝数的平方成反比,与副线圈电路的电阻值成反比.式中的R 表示负载电阻的阻值,而不是“负载”,“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率.实际上,R 越大,负载越小;R 越小,负载越大. 三、典例分析 例1.如图2所示,原、副线圈匝数之比为2∶1的理想变压器正常工作时( )

变压器的工作原理

变压器的工作原理 吴江川 一. 概述:变压器是利用电磁感应原理工作的,先化电为磁,后化磁为电。它具有5大基本功能,(1)自闸电磁控电阀功能,当一次绕组接入正弦交流电源1U 时,一次线圈1N 内就有正弦交变电流1I 流过,电流1I 所产生的电磁场汇集在线圈内部,磁化穿在其内部的闭合铁芯,产生一个寄生在1I 电磁场上的,封闭在铁芯内部的正弦交变磁通φ,交变磁通φ在一次绕组上感应出自感电动势1E ,1E 具有天生的逆反性,遵从楞次定律永远滞后磁通90°,由于逆反自感电动势1E 的产生,在一次绕组回路内就有二个电源(1U 、1E )同时存在,且1E 总对1U 使反劲(阻碍),二龙治水争权夺势,使一次电流明显减小和1I (φ)滞后1U 相位自动移相,人为地利用和强化1E 对1U 的阻碍作用,设计变压器时让铁芯全部磁化时磁通在一次绕组内产生的自感电动势1E 约等于1U ,1I 、 (φ)自移相至滞后1U <90°,连带1E 自移相滞后1U <180°,自感电动势的方向与电源电压的方向相反,自感电动势对电源的阻碍达到了最大,电源1U 被约反向约相等的逆反自感电动势1E 自闸在一次绕组内,只利用小小的错开相位放出很小的励磁电流用来磁化铁芯来产生自感电动势1E ,变压器处于空载自闸运行状态,损耗很小,交变磁通φ在二次绕组上也感应电动势2E ,接上负载,在二次绕组内产生电流2I ,2I 的集合电磁场阻碍磁通的变化,对φ进行消磁,φ减小自感自闸电动势1E 减小,自闸电磁控电阀开启,正比放出一次电流,对二次电流电磁场消磁,二次侧产生多少反向的电磁场,一次侧电流电磁场就正比抵消多少,保持一次电流对铁芯励磁的主动权,空载时闸得住,负载时放得开,这就是变压器的自闸电磁控电阀功能。(2)改变电压,(3)改变电流,(4)不但自己产生无功功率而且能汇合负载无功功率通过变压器回馈给发电机,产生无功功率危害。(5)隔绝一二次电力系统的直接电联系,确保用电安全,详述

变压器的工作原理是什么

一.变压器的工作原理 变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件 1.变压器 ---- 静止的电磁装置 变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能 电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。 变压器原理图(图3.1.2) 与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组 与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组 设 一次绕组的二次绕组的 电压相量 U1 电压相量 U2 电流相量 I1 电流相量 I2 电动势相量 E1 电动势相量 E2 匝数 N1 匝数 N2 同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通 请注意图3.1.2 各物理量的参考方向确定。 2.理想变压器 不计一次、二次绕组的电阻和铁耗, 其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器 描述理想变压器的电动势平衡方程式为 e1(t) = -N1 d φ/dt e2(t) = -N2 d φ/dt 若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化, 则有

不计铁心损失,根据能量守恒原理可得 由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系 令 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比),则 二.变压器的结构简介 1.铁心 铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度为 0.35 或 0.5 mm,表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成 铁心分为铁心柱和铁轭俩部分,铁心柱套有绕组;铁轭闭合磁路之用 铁心结构的基本形式有心式和壳式两种 心式变压器结构示意图(图3.1.6) 2.绕组 绕组是变压器的电路部分, 它是用纸包的绝缘扁线或圆线绕成 变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理(如上图):当一次侧绕组上加上电压ú1时,流过电流í1,在铁芯中就产生交变磁通?1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势é1,é2,感应电势公式为:E=4.44f N?m 式中:E--感应电势有效值 f--频率 N--匝数 ?m--主磁通最大值 由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻

移相变压器的原理与用途

移相变压器的原理与用 途 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

变压器中移相的形成及工作原理 由于干式变压器的无油污染问题,防潮、耐热、阻燃、防腐蚀等特性,广泛应用于工业、生活的各个方面。目前主要存在两种主流类型的干式变压器:一种是以欧洲为代表的树脂浇注式干式变压器(简称ordt),另一种是以美国为代表的浸漆式干式变压器(简称ovdt)。而作为h级绝缘的干式整流变压器,以c级绝缘材料nomex纸作为绝缘介质,具有更高的可靠性和环保特性,而且具有更好的经济性,受到广泛的欢迎。 干式移相整流变压器是一种专门为中高压变频器提供多相整流电源的装置,采用延边三角形移相原理,通过多个不同的移相角二次绕组,可以组成等效相数为9相、12相、15相、18相、24相以及27相等整流变压器。变压器的一次侧直接入高压电网,其二次侧有多个三相绕组,它按0°、θ°、…、(60-θ)°等表示延边三角连接变压器二次侧的各低压三相绕组,同时表示各低压三相绕组线电压相对对应绕组的移相角。当每相由n个h桥单元串联时,θ=60°/n,实现了输入的多重化,形成6n脉波整流。这样,如果各h桥单元功率平衡,电流幅值相同,理论上一次侧输入电流中不含有6n±1以下各次谐波,并可提高功率因数,一般不需再配备无功补偿和谐波滤波装置。最适宜用于防火要求高、负荷波动大的环境中,如海上石油平台、火力发电厂、自来水厂、冶金化工、矿山建材等特殊的工作环境中。 多绕组干式移相整流变压器是根据不同的用户而设计,容量从200kva~10000kva不等,一次阻抗较大,变压器的效率>98%,采用h级绝缘系统,绕组温升限值120k。为了提高电能质量,整流变压器的输出波形不像电力变压器在一个周期内只有三个正弦脉波,而是根据一次侧电压和装机容量,确定每台变压器在一个周期内的脉波数。高压变频调速技术目前呈现多样化,以西门子技术为代表的级联式多重化技术,基本可以做到完美无谐波,它采用整流变压器将多个低压模块叠加(串联)而形成高压输出,功率器件采用igbt,目前国内绝大多数高压变频器厂家都是采用这种技术。abb的acs5000系列变频器是三电平的拓朴结构,36脉波的整流变压器共有6个移相组,每两个移相组为一个变频单元供电,功率器件为igct,abb还有一种变频器采用12脉波整流逆变技术,其变压器采用三绕组形式。以ab(rockwell)为代表的18脉波整流逆变技术,其需要整流变压器采用三分裂形式。 整流变压器作为这一技术的重要构成,是伴随高压变频器的技术而出现并迅速发展的。根据变频器单元数和电压等级的不同,移相整流变压器输出绕组数和电压也不同,3kv的多采用3级,移相分为0°、±20°,每移相组电压为630v;6kv的多采用6级,移相分为±5°、±15°、±25°,每移相组电压为630v,也有采用5级或7级,5级时移相角为0°、±12°、±24°,电压为710v,7级时移相角为0°、±°、±°、±°,电压为490v;10kv的多采用8级,移相分为±°、±°、±°、±°,每移相组电压为720v,也有采用9级和10级。理论上讲,级数越多,变压器输入侧的谐波越少,对电网的污染越小,但级数多,变频器的功率单元就多,增加了制造成本,所以上述级数是各变频器厂家普遍采用的。

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