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1、项目二项目二 变压器变压器的应用的应用 无锡交通高等职业技术学校无锡交通高等职业技术学校下一页目录12任务一任务一 单相变压器的应用单相变压器的应用 任务二任务二 特种变压器的应用特种变压器的应用下一页上一页返回任务一任务一任务一任务一 单单相相变压变压器的器的应应用用 返回下一页上一页 返回上一页 学习目标学习目标 1.认识单相变压器的基本结构。 2.了解变压器的用途和分类。 3.理解单相变压器的工作原理。4.了解变压器铭牌的含义。 5. 熟悉单相变压器的空载和短路试验。任务分析变压器是通过电磁感应原理制成的静止电气设备，能将一种等级（电压、电流、相数）的交流电，变换为同频率的另一种等级的交
2、流电。本任务从单相变压器的基本结构入手，利用电磁感应原理分析其工作原理，并进行简单的计算。介绍单相变压器的用途、分类和主铭牌。利用空载试验和短路试验测算变压器的有关参数。返回上一页 下一页 电力变压器 返回上一页 下一页1一信号式温度计 2一吸湿器；3一储油柜；4一油表；5一安全气边；6一气体继电器；7一高压套管；8一低压套管；9一分接开关；10一油箱；11铁心；12线圈；13放油阀门 返回上一页 下一页 变压器的基本结构 1铁心变压器的磁路； 2绕组变压器的电路。 返回上一页 下一页 变压器的分类按用途分：电力变压器；电焊变压器、电压互感器、电流互感器等、脉冲变压器等。按绕组数目分：两绕组变
3、压器、三绕组变压器、自耦变压器等。按铁心结构分：心式变压器、壳式变压器。按相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器等。按冷却方式分类：干式变压器、油浸自冷变压器、油浸风冷变压器、强迫油循环变压器等。返回上一页下一页 变压器的用途用途 (1)电力变压器主要用于电力系统升高或降低电压。 (2)仪用变压器一般指电流互感器和电压互感器，可以将大电流变为小电流，高电压变为低电压后通过一般测量仪表进行测量。 (3)调压变压器可用来调节电压，实验室常用。 (4)电焊变压器具有陡降的输出特性，用于电弧焊接。 (5)在电子电路中，变压器常用来变换阻抗。 (6)在自动控制系统中，变压器还可用来变换极性、传输脉
4、冲等。返回上一页下一页 变压器的主要铭牌数据 1额定容量SN 在铭牌上所规定的额定状态下变压器输出能力（视在功率）的保证值，称为变压器的额定容量。对三相变压器，额定容量是指三相容量之和。2额定电压UN 标志在铭牌上的各绕组在空载额定分接下端电压的保证值，对三相变压器，额定电压是指线电压。3额定电流IN 根据额定容量和额定电压计算出的线电流称为额定电流。4额定频率N 我国规定标准工业用电的频率为50Hz。此外，额定运行时变压器的效率、温升等数据均为额定值。除额定值外，铭牌上还标有变压器的相数，连接方式与组别，运行方式及冷却方式等。 返回上一页下一页 变压器的空载运行返回上一页下一页返回上一页 变
5、压器的一次绕组接在额定电压的交流电源上，而二次绕组开路时的运行状态称为变压器的空载运行。 变压器的变压比 返回上一页下一页 变压器一、二次绕组电压之比称为变压器的变压比。也等于一、二次绕组的匝数之比。 变压器的负载运行 当变压器的二次绕组接上负载阻抗ZL，变压器投入负载运行。这是二次侧绕组中就有电流I2流过，I2随负载的大小而变化，同时一次侧电流I1也随之改变。变压器负载运行时的工作情况与空载运行时将发生显著变化。 返回上一页下一页 1负载运行时磁动势平衡方程负载运行时磁动势平衡方程 返回上一页下一页2变压器的电流变换变压器的电流变换 变压器的匹配运行返回上一页下一页返回上一页 变压器不但能具
6、有电压变换和电流变换的作用，还具有阻抗变换的作用。 变压器的工作特性变压器的工作特性返回上一页下一页返回上一页 变压器在实际应用中要正确、合理地使用变压器，需了解其运行时的工作特性及性能指标。变压器的工作特性主要有：（1）外特性。是指电源电压和负载的功率因数为常数时，二次侧端电压随负载电流变化的规律。（2）效率特性。是指电源电压和负载的功率因数为常数时，变压器的效率随负载电源变化的规律。 变压器的损耗返回上一页下一页返回上一页1铜损耗 当电流流过变压器绕组时，消耗电能而发热。铜损耗与负载电流的平方成正比，因此铜损耗又称为“可变损耗”。 2铁损耗当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中产生磁滞损耗和
7、涡流损耗，具体现为铁心的发热。铁损耗又称为“不变损耗”。 变压器的效率变压器的效率 指变压器的输出功率P2与输入功率P1之比 。 单相变压器的空载试验单相变压器的空载试验返回上一页下一页返回上一页 测定变压器的变压比、空载电流和空载损耗（铁损）任务二任务二 返回下一页上一页 返回上一页 （1）按空载试验原理图接好试验线路。（2）调节调压器使变压器一次侧电压为零，然后合上开关QS。（3）调节调压器使变压器一次侧电压逐步升高到额定值。（4）测出变压器的原边电压、原边电流、副边电压、空载损耗等数据填入下表。（5）根据测量数据，计算变压器的变压比、励磁阻抗、铁损。试验次数原边电压(V)原边电流（A）（
8、空载电流）副边电压(V)空载损耗(W)（铁损）变压比励磁阻抗（）123变压器的空载试验步骤变压器的空载试验步骤 单相变压器的短路试验单相变压器的短路试验返回上一页下一页返回上一页 测定变压器的短路电压、短路功率（铜损耗）。 返回下一页上一页 返回上一页 变压器的短路试验步骤变压器的短路试验步骤（1）按短路试验原理图接好线路。 （2）调节调压器使变压器一次侧电压为零，然后合上开关QS。（3）调节调压器使变压器一次侧电压逐步升高，同时仔细观察变压器一次侧电流，当一次侧电流达额定电流时，停止调压。（4）测出变压器的原边电压、原边电流、副边电压、短路损耗等数据填入下表。（5）根据测量数据，确定变压器的
9、短路电压、额定铜损，计算变压器的短路阻抗。试验次数原边电压(V)（短路电压）原边电流（A）短路损耗(W) （铜损） 短路阻抗（）123（5）根据测量数据，确定变压器的短路电压、额定铜损，计算变压器的短路阻抗。 变压器绕组的极性返回上一页下一页返回上一页 变压器的一、二次绕组绕在同一个铁心上，都被同一主磁通 所交链，故当磁通 交变时，将会使得变压器的一、二次绕组中感应出的电动势之间有一定的极性关系，即当同一瞬间一次侧绕组的某一端点的电位为正时，二次侧绕组也必有一个端点的电位为正，这两个对应的端点，我们称为同极性端或同名端. 变压器同名端的判定 1）直流测量法： 2）交流测量法： 返回上一页下一页
10、 任务二 特种特种变压器的应用变压器的应用 返回上一页下一页 1.特种变压器一般用于特别的场合,具有特殊的用途。因此,具有特别的结构。了解不同变压器的结构有利于了解其原理及用途。使用特种变压器时，一定要了解其特点，正确、安全地使用特种变压器。 2. 在电力系统中，除大量采用双绕组变压器以外，还有其他多种特殊用途的变压器，涉及面广，种类繁多。本节主要简单介绍较常用的自耦变压器、电压互感器、电流互感器、电焊变压器的工作原理及特点。 返回上一页下一页任务分析 返回上一页下一页 自耦变压器是将一、二次绕组合成一个绕组，其中一次绕组的一部分兼做二次绕组，它的一、二次绕组之间不仅有磁耦合，而且还有电的直接
11、联系。如图2-21所示。其中N1为自耦变压器一次绕组的匝数，N2为自耦变压器二次绕组的匝数。自耦变压器的工作原理自耦变压器的工作原理 自耦变压器的特点 返回上一页下一页 自耦变压器具有结构简单、节省用铜量、其效率比一般变压器高等优点。 其缺点是一次侧、二次侧电路中有电的联系，可能发生把高电压引入低压绕组的危险事故，很不安全，因此要求自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。 自耦调压器自耦调压器 低压小容量的自耦变压器，其二次绕组的接头C常做成沿线圈自由滑动的触头，它可以平滑地调节自耦变压器的二次绕组电压，这种自耦变压器称为自耦调压器。返
12、回上一页下一页 用自耦变压器变相调压自耦变压器变相调压 返回上一页下一页 如将单相自耦变压器的输入和输出公共端焊在中心110V抽头处，如图 所示。动触点调到输入、输出公共端的上段或下段，虽然都能进行调压， 但电压相位相反，彼此相差180。用这种方法作为伺服电动机的控制电压调节，非常方便。变压器的动触点由中心点向上调节时，伺服电动机正由中心点向下调节时，伺服电动机反转。不用倒向开关或变换控制绕组接线，伺服电动机就可以正反转。 电压互感器的作用 返回上一页下一页 属于仪用互感器的范畴。主要用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路，对一次回路进行测量、控制、调节和保护。在电工测量中主要用来按比例变换
13、交流电压。 电压互感器的结构形式与工作原理和单相降压变压器基本相同 电压互感器的外形和原理图 返回上一页下一页 使用电压互感器时的注意事项 返回上一页下一页 （1）电压互感器的二次绕组在使用时绝不允许短路。如二次绕组短路，将产生很大的短路电流，导致电压互感器烧坏。（2）为保证操作人员的安全，电压互感器的铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。（3）电压互感器具有一定的额定容量，在使用时，二次侧不宜接入过多的仪表，否则超过电压互感器的定额，使电压互感器内部阻抗压降增大，影响测量的精确度。 电流互感器的作用 返回上一页下一页 电流互感器也属于仪用互感器的范畴。同样用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路
14、，对一次回路进行测量、控制、调节和保护。在电工测量中主要用来按比例变换交流电流。 电流互感器的基本结构与工作原理和单相变压器相类似。 电流互感器的外形图和原理图 返回上一页下一页 使用电流互感器的注意事项 返回上一页下一页 （1）电流互感器的二次侧绝不允许开路。因为如果二次侧开路，则电流互感器处于空载运行状态，这时电流互感器一次绕组通过的电流就成为励磁电流，使铁心中的磁通和铁耗猛增，导致铁心发热烧坏绕组；另外电流互感器产生的很大的磁通将在二次绕组中感应出很高的电压，危及人身安全或破坏绕组绝缘。因此在二次绕组中装卸仪表时，必须先将二次绕组短路。（2）电流互感器的二次侧必须可靠接地，以保证工作人员
15、及设备的安全。 对对电焊变压器的要求电焊变压器的要求 返回上一页下一页 （1）电焊变压器应具有6075的空载电压，以保证容易起弧，为了操作者的安全，电压一般不超过85V。（2）电焊变压器应具有迅速下降的外特性，以适应电弧特性的要求。（3）为了适应不同的焊件和不同的焊条，还要求能够调节焊接电流的大小。（4）短路电流不应过大，一般不超过额定电流的两倍，在工作中电流要比较稳定，以免损坏电焊机。 BX1系列交流弧焊机电路接线 返回上一页下一页 电流互感器也属于仪用互感器的范畴。同样用来与仪表和继电器等低压电器组成二次回路，对一次回路进行测量、控制、调节和保护。在电工测量中主要用来按比例变换交流电流。 电流互感器的基本结构与工作原理和单相变压器相类似。 返回上一页下一页
