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1、电机拖动与控制,机械系：白洁,2,领域一 变压器的基本应用,小容量变压器的检测,1.1,调压器的使用,1.2,三相电力变压器的连接,1.3,识别变压器,1.4,1.5,变压器各绕组引出端的标注和多绕组间的连接,1.6,判断三相变压器的绕组联结组号,1.7,3,1.1 小容量变压器的检测,一、变压器的用途与分类,变压器是一种静止电器，它利用电磁感应原理，将某一数值的交变电压转换为同频率的另一数值的交变电压。,变压器在许多方面都得到了广泛的应用，如电力系统中的输、配电，电子技术领域，测试技术领域，焊接技术领域等。,4,按用途分：电力变压器和特种变压器。,按绕组数目分：单绕组（自耦）变压器、双绕组变
2、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：芯式变压器和壳式变压器。,按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。,按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。,1.1 小容量变压器的检测,变压器分类：,5,1.1 小容量变压器的检测,电源变压器,电力变压器,控制变压器,接触调压器,三相干式变压器,环形变压器,6,1.1 小容量变压器的检测,二、变压器的基本结构,心柱用来套装绕组，铁轭将心柱连接起来，使之形成闭合磁路。为减少铁心损耗，铁心用厚0.30-0.35mm的硅钢片叠成，片上涂以绝缘漆，以避免片间短路。,（1）
3、铁心：变压器的磁路部分,由心柱和铁轭两部分组成。,按照铁心的结构，变压器可分为芯式和壳式两种。,7,1.1 小容量变压器的检测,一次绕组：输入电能的绕组； 二次绕组：输出电能的绕组。,（2）绕组：变压器的电路部分。,高压绕组的匝数多,导线细； 低压绕组的匝数少，导线粗。,变压器的绕组可分为同心式和交迭式。,8,1.1 小容量变压器的检测,三相芯式变压器,1铁心柱 2铁轭 3高压线圈 4低压线圈,单相芯式变压器,1铁心柱 2铁轭 3高压线圈 4低压线圈,9,1.1 小容量变压器的检测,单相壳式变压器,1铁心柱 2铁轭 3绕组,1低压绕组 2高压绕组,交叠式绕组,10,1.1 小容量变压器的检测,
4、（3）其他零部件 ：变压器除器身外，还有很多其他的零部件。如油浸式电力变压器，有油箱、变压器油、散热器、绝缘套管、分接开关及继电保护装置等零部件。,油浸式电力变压器,1信号式温度计2吸湿器 3储油柜4油位计 5安全气道6气体继电器 7高压套管8低压套管 9分接开关10油箱 11铁心12线圈 13放油阀门,11,1.1 小容量变压器的检测,三、电源变压器的使用,考虑散热问题。,12,1.1 小容量变压器的检测,四、变压器的工作过程,磁路：磁场通过的闭合回路。 能量转换过程：一次绕组接入电能磁场能二次绕组获得电能。 铁心由0.35mm厚硅钢片叠压而成以减小涡流。,13,1.1 小容量变压器的检测,
5、空载运行：在一次绕组施加额定电压，二次绕组开路，不接负载，此时二次侧没有电流，一次侧有很小的电流。,一次电压二次电压的关系：,14,1.1 小容量变压器的检测,空载运行时，忽略一次绕组的电阻和漏磁通，只考虑有效值,则：,二次侧开路有：,匝比,I0为变压器空载时的一次电流，称为空载电流。,15,1.1 小容量变压器的检测,空载时，由于电源电压恒定，即U1=常数，则E1常数，m常数。负载后，二次绕组流过电流I2，一次、二次电流均会产生磁通。 大小主要取决于U1，只要U1保持不变，由空载到负载， 大小基本不变，因此磁动势平衡方程：,一次电流二次流的关系：,负载运行：在一次绕组接上电压 ，二次绕组接上
6、负载ZL。,16,1.1 小容量变压器的检测,空载电流I0与一次绕组在数的乘积值决定了变压器工作时磁路中磁场的大小，乘积越大，磁场就越大。因此又称此电流为励磁电流。,额定工作时，因一次、二次电流远大于空载电流，所以变压器满载工作时可忽略空载电流，若只考虑有效值，有：,17,1.1 小容量变压器的检测,五、电源变压器的检测,观察外观：引线、绕组是否完好。,绝缘性测试：铁心、一次绕组、二次绕组两两间应绝缘，即电阻无穷大。,绕组通断检测：测一次、二次绕组的电阻，不能为零或无穷大。,空载电流的检测：越小，变压器质量越好，一般为额定电流的10%。,18,可以选择阻值为5 ，功率为8W的电阻。,例如：初级
7、：220V 50Hz，次级12V，800mA,1.1 小容量变压器的检测,空载电流的检测方法：,直接测量法：二次侧开路，一次侧串入交流电流表，量程为变压器输出电流的20%即可。或使用万用表交流电流档代替交流电流表测量。,间接测量法：二次侧开路，一次侧串入一个已知阻值的电阻，接入电源后，测量电阻两端电压，利用欧姆定律等到电流值。注意：电阻功率要选择适当。估算方法：变压器输出电流的20%再乘以电源电压的20%就可得到所需电阻的功率。,电阻功率为：0.8*0.2*220*0.2=7.04W,19,一次侧接220V电源，测量二次绕组的空载电压值，应与铭牌上标注相同或近似，其相对误差：,1.1 小容量变
8、压器的检测,空载电压的检测：,电源变压器短路性故障的综合检测判别：,要满足,短路通常表现为发热和二次绕组输出电压失常。 判断是否有短路的方法是测量空载电流，若存在短路，空载电流将远大于满载电流的10%。,20,1.2 调压器的使用,一、认识调压器,调压器是一种特殊的变压器，有单项、三相两种。,当输入电压单项调压器为220V、三相调压器为380V时，输出电压可在0220V或0380V之间调节输出。,21,1.2 调压器的使用,调节手柄获得连续的低于输入电压的各种等级电压。 外壳和接线柱便于接入电压、输出电压。 铁心和绕组：一次、二次绕组在电路上是连在一起的，因此只能短时间接入线路工作，且只能输出
9、低于输入的电压。,调压器包括：,22,1.2 调压器的使用,二、使用调压器,使用时，先调节需要的电压值，然后可靠地接上负载，最后接通电源。,使用结束后，先切除电源，再拆除线路，最后将调压器的旋转手柄调到指针指示的0V位置。,23,1.2 调压器的使用,三相调压器：,输入端A、B、C对应三条相线，O对应中性线，输出端为a、b、c。,AB、BC 、CA接入380V线电压，AO、BO、CO接入220V相电压。输出端ab、bc、ca可以获得0380V的三相对称电压，aO、bO、cO可获得0220V的三相对称电压。,输入端、输出端可共用O。,24,1.3 三相电力变压器的连接,一、认识电力变压器,1信号
10、式温度计2吸湿器 3储油柜4油位计 5安全气道6气体继电器 7高压套管8低压套管 9分接开关10油箱 11铁心12线圈 13放油阀门,25,1.3 三相电力变压器的连接,二、三相变压器的表示,三相变压器能将一种等级的三相对称电压转换成另一种等级的三相对称电压。可以看成由三台完全相同的单向变压器组成。 三相变压器的一次侧、二次侧都是由三相对称绕组构成。,一次绕组： 始端：A B C 末端：X Y Z，或 始端：U1 V1 W1末端:U2 V2 W2,二次绕组： 始端：a b c 末端：x y z，或 始端：u1 v1 w1末端:u2 v2 w2,26,1.3 三相电力变压器的连接,用符号表示：,
11、27,1.3 三相电力变压器的连接,三、三相变压器的连接方法,Y/d连接原理图,D/y连接原理图,28,1.4 识别变压器,一、变压器的铭牌,铭牌，是指所有的电子、电器、机械设备的生产厂家在产品出厂时，将产品的技术指标做出说明，并刻写在一块金属牌上的数据，这种金属牌有铜的、铝的或铁的，所以称为铭牌。,29,1.4 识别变压器,（1）一次、二次额定电压,一次额定电压 ：在额定运行情况下，一次绕组应施加的额定电压。,二次额定电压 ：一次绕组外加额定电压 ，二次绕组空载电压。,单位为V或kV。,三相变压器的额定电压指线电压。,30,1.4 识别变压器,（2）一次、二次额定电流,是指变压器一次、二次绕
12、组长期允许通过的电流。 单位为A或kA。 三相变压器的额定电流指线电流。,电流越大，导线做的越粗，反之则越细。,这也是为什么高压绕组绕在铁心内部，低压绕组在外侧的原因，大电流的低压绕组在外侧便于散热。,这也是为什么有时额定电压相同的变压器在体积上相差较大的原因。,31,1.4 识别变压器,（3）额定容量SN,单项变压器：,单位为V.A,或kV.A或MV.A。,三相变压器：,额定电压相同时，额定电流越大，容量越大，发热量也就越大，变压器的体积越大，反之则越小。,额定容量为变压器的视在功率,（4）额定频率fN,变压器工作时电压的频率，我国规定标准工业频率为50Hz。,32,1.4 识别变压器,型号
13、规则：,33,1.4 识别变压器,二、变压器的分类,按用途分：电力变压器和特种变压器。,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：芯式变压器、壳式变压器、辐射式变压器。,按导电材料分：铜线变压器、铝线变压器、半铜半铝、超导等。,按冷却介质和冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器和充气式变压器。,按调压方式分：无励磁调压变压器和有载调压变压器。,34,1.5 用于其他场合的变压器,一、电流互感器应用,电流互感器的作用是可以把数值较大的一次电流利用电磁感应原理转换为数值较小的二次电流，用来进行保护、测
14、量等用途。,如果被测线路中的电流较大，一般超过5A，就要使用电流互感器进行测量。,主要结构是铁心和绕组，一次、二次绕组在电路上互相隔离，在磁路上互相连接。,35,1.5 用于其他场合的变压器,1、测量大电流,一次绕组由一匝或数匝截面积较大的导体绕制，与被测电路串联，厂家多在接线端用P1，P2标注。,二次绕组匝数较多，截面积较小，与阻抗很小的仪表（电流表或功率表）的电流线圈串联成闭合回路，厂家多在接线端用S1，S2标注。,电流互感器的工作情况相当于变压器的短路运行。,36,1.5 用于其他场合的变压器,只要读出互感器二次回路的小电流I2，再乘以变流比ki就可以获得被测电流的实际值。,电流互感器二
15、次电流的实际量程多为5A。,选取磁通密度较低的铁心作为互感器的铁心，以减小励磁电流，减小误差。,按照误差大小，电流互感器分为0.2、0.5、1.0、3.0和10五个等级，数字越小，精度越高,根据变压器一次、二次电流的关系：,37,1.5 用于其他场合的变压器,使用电流互感器注意事项：,二次绕组必须牢固接地。,电流互感器工作时，二次绕组绝对不允许开路。,二次回路串入的阻抗不能超过允许的额定值，否则将导致测量误差增大。,38,1.5 用于其他场合的变压器,2、电流转换,在实际线路中，有时为了与其他测量仪表、控制线路配合，需利用电流互感器将电流转换成需要的电流值。,这种互感器一般为精密电流互感器，外
16、观、型号繁多。,39,1.5 用于其他场合的变压器,黑色阻燃外壳，环氧树脂灌封，隔离性好，抗冲击性能强。 体积小，外形美观，可与线路板直接焊接，引脚抗拉性强。 一次、二次电流的相位特性好，可广泛应用于交流电流采样。 电流比5A(25mA),负载电阻500100 。,40,1.5 用于其他场合的变压器,二、电压互感器应用,供测量用的变压器，将高电压转变成低电压。,如果被测线路中的电压较大，一般超过500V，就要使用电压互感器进行测量。,主要结构是铁心和绕组一次、二次绕组在电路上互相隔离，在磁路上互相连接。,41,1.5 用于其他场合的变压器,1、测量大电压,电压互感器的一次绕组匝数大于二次绕组。,一次绕组与被测电网并联，二次绕组与电压表或功率表的电压线圈接成闭合回路。,由于电压表或功率表的电压线圈内阻抗很大，电压互感器的工作情况相当于变压器的空载运行。,42,1.5 用于其他场合的变压器,
