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1、3.1 变压器的基本结构与工作原理 3.2 变压器的外特性、效率与极性 3.3 其他类型的变压器,第3章 变压器,返回,3.1 变压器的基本结构与工作原理,3.1.1 变压器的基本结构 3.1.2 变压器的工作原理,变压器的功能：变电压、变电流、变阻抗,变压器的种类,3.1.1 变压器的功能、分类及基本结构, 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。, 额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。,变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）,1）铁心：由硅钢片叠成 作用：构成磁路 形状：常见有心式（线圈包围铁心）和壳 式（铁心包围线圈）,变压器的结构及符号,2）绕组
2、：小容量变压器漆包线绕制而成 电力变压器圆形或扁形铜或铝线绕制 作用：完成电磁转换 分为： 一次（初级、原）绕组与电源相连的线圈，接收 交流电能。 二次（次级、副）绕组与负载相连的线圈，送出 交流电能。,3）绝缘材料：骨架、层绝缘等 4）散热设施：对于小型变压器空气自冷 对于大型变压器油浸自冷、油浸风冷等,3.1.2 变压器的工作原理,电磁关系,原绕组,副绕组,电压变换,根据交流磁路的分析可得： E14.44fN1m E24.44fN2m,空载时副绕 组的端电压,变比,结论：改变匝数比，可得到不同的输出电压,电流变换,由于变压器铁心的导磁率高，空载电流（i0）很小， 可忽略。写成相量为,结论：
3、变压器原、副绕组的电流与匝数成反比,阻抗变换,结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。,（1）匝数比为,信号源输出功率为,（2）当将负载直接接在信号源上时,副边输出电压和输出电流的关系 U2f（I2）,U20：原边加额定电压、 副边开路时，副边的输 出电压。,变压器的外特性曲线,3.2 变压器的外特性、效率与极性,3.2.1 变压器的外特性,变压器的功率损耗包括铁心中的铁损Pfe和绕组 上的铜损Pcu。,变压器的效率：,3.2.2 变压器损耗与效率,通常变压器的效率在90以上，大型变压器的效率可达99。,当电流流入(或流出）两个线圈时，若产生的磁通方向相同，则两个流入(或流出
4、）端称为同极性端。,1） 同极性端 ( 同名端 ),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。 同极性端用“”表示。,增加,+,+,+,+,同极性端和绕组的绕向有关。,3.2.3 变压器绕组的极性,联接 23,变压器原一次侧有两个额定电压为 110V 的绕组：,2） 线圈的接法,联接 13， 2 4,当电源电压为220V时：,电源电压为110V时：,如果两绕组的极性端接错，结果如何？,结论：在同极性端不明确时，一定要先测定同极性端 再通电。,答：有可能烧毁变压器,两个线圈中的磁通抵消,原因：,电流 很大,感应电势,+,应注意的问题：,3） 同极性端的测定方
5、法,方法一：交流法,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：,若 说明 A 与 x 或 X 与 a 是同极性端.,方法二：直流法,如果当 S 闭合时，电流表正偏，则 A-a 为同极性端;,结论：,如果当 S 闭合时，电流表反偏，则 A-x 为同极性端。,1. 三相变压器,2. 特种互感器,3.3 其他类型的变压器,1. 自耦变压器,3.3.2 特种变压器,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。,二次侧不能短路， 以防产生过流； 2. 铁心、低压绕组的 一端接地，以防在 绝缘损坏时，在二次侧出现高压。,使用注意事项：,被测电压=电压表读数 N1/N2,1）电压互感器,（实现用低量程的电压表测量高电压）,2. 仪用互感器,被测电流=电流表读数 N2/N1,二次侧不能开路， 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。,使用注意事项：,2）电流互感器,（实现用低量程的电流表测量大电流）,
