电机与变压器教学6.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,调压,演示,本课,小结,使用,注意,例题分析,三相自耦变压器,幻灯片 15,原理,分析,结构,原理,图,作业,普通,幻灯片 20,33自耦变压器变压器,自耦变压器,主讲：袁修成,邯郸轻化中专,1/23,3,3,自耦变压器,一、自耦变压器结构和特点：,1、自耦变压器结构：,一次侧,、,二次侧共用一个绕组。,2、自耦变压器特点：,一次侧,、,二次侧绕组即有磁联络,、,还有电联络。,2/23,1U1,1U2,2U1,2U2,图1：单相自耦变压器结构示意图,线圈,铁心,3/23,1U1,1U2,2U1,2U2,U1,U2,I,1,I,2,N,1,N,2,I,图为,2：,自耦变压器原理图,定义：,假如把普通变压器原、副绕组合并一在起，就成为只有一个绕组变压器，其中低压绕组是高压绕组一部分，这种变压器叫做自耦变压器。,4,4/23,U,1,E,1,=,4.44,f,N,1,m,U,2,E,2,=,4.44,f,N,2,m,E,2,E,1,U,2,U,1,=,N,2,N,1,=,K,1,二、电压、电流与容量 关系：,1U1,1U2,2U1,2U2,U1,U2,I,1,I,2,N,1,N,2,I,由磁势平衡方程：,N,2,N,1,I,2,1,K,I,2,=,I,1,=,I,1,N,1,I,2,N,2,=,0,N,1,一次侧1U1 与1U2之间匝数；,N,2,一次侧2U1 与2U2之间匝数。,式中：,I,1,(N,1,-N,2,)-IN,2,=I,10,N,1,0,I,1,N,1,-I,1,N,2,-(I,2,-I,1,)N,2,0,I,1,N,1,-I,1,N,2,-I,2,N,2+,I,1,N,2,0,5/23,绕组中公共部分电流：,I=I,2,-I,1,=(K-1)I,1,当K靠近1时，绕组中公共部分电流,I,就很小，既可节约这部分导线截面。,自耦变压器输出视在功率（不计损耗）：,S=U,2,I,2,=U,2,(I+I,1,)=U,2,I+U,2,I,1,=S,2,+S,2,普通变压器一次侧二次侧都是分开绕制，即使都装在一个铁心上，但相互是绝缘，只有磁路上耦合，却没有电路上直接联络，能量是靠电磁感应传过去，所以称为双绕组变压器。,普通变压器与,自耦变压器区分在于能量传递方式上：,普通变压器,1U1,1U2,2U1,2U2,U1,U2,I,1,I,2,N,1,N,2,I,6/23,是1U1,1U2绕组与2U1，2U2绕组之间电磁感应传递能量。,是经过电路直接从一次侧传递过来。,而,自耦变压器,1U1,1U2,2U1,2U2,U1,U2,I,1,I,2,N1,N2,I,S,1,K,U,1,S,2,=,U,2,I,=,=,(K I,1,-,I,1,),K,1,U,1,I,1,(1,-,),=,K,1,(1,-,),K,U,1,K,1,=,I,1,=,S,1,S,2,=,U,2,I,1,S,2,=,U,2,I,S,2,=,U,2,I,1,7/23,由上式能够看出：,1.靠电磁感应传递能量占总能量（1-1/K);,2.从电路直接输送能量占1/K。,分析：,当,K=1,时，能量全部靠电路导线传递过来；,当,K=2,时,和 各占二分之一，二次侧从绕组中间引出，,I=I,1,，绕组中公共部分电流没有降低，省铜效果不显著；,S,2,S,2,当,K=3,时,=(2/3)S,2,=(1/3)S,2,电路传输能量少，而靠感应输送能量多，且,I=2I,1,，,公共部分绕组电流增加了，导线要加粗。,S,2,S,2,8/23,结论：,当变压比 K,2,时，优点不显著。,自耦变压器通常工作在变压比 K=1.2,2 之间。,*,通常把,自耦变压器二次侧输出改成活动触头，能够,接触绕组中任意位置，而使输出电压任意改变。,9,三、自耦变压器应用：,1.自耦调压器：,（1）单相自耦调压器：,9/23,U,1,220V,U,2,0V,图,3,：自耦变压器调压过程,250V,0,250V,10/23,图,3,：自耦变压器调压过程,U,1,U,2,220V,50V,250V,0,11/23,U,1,U,2,220V,110V,图,3,：自耦变压器调压过程,250V,0,12/23,U,2,图,3,：自耦变压器调压过程,U,1,220V,160V,250V,0,13/23,图,3,：自耦变压器调压过程,14,U,1,U,2,220V,220V,250V,0,14/23,1W1,2W1,2V1,1V1,1U1,2U1,图,4,：三相自耦变压器原理图,幻灯片 1,17,（2）三相自耦调压器：,1U1,2U1,2V1,2W1,1V1,1W1,15/23,例题,：在一台容量为15千安伏,自耦变压器中，已知 U,1,=220V，N,1,=500匝。假如要想使输出电压 U,2,=209V，应该在线圈什么地方抽出线头？满负载时 I,1,e 和 I,2,e 各等于多少安？,解：,（1）由公式,N,2,N,1,U,2,U,1,=,，能够知道抽头处,圈数应为,U,2,U,1,N,2=,N,1,=,220,209,500=475匝,（2）自耦变压器效率很高，能够认为,2、自耦变压器：,16/23,U,1,e,I,1,e,=,所以满负载时电流是,I,1,e=,15,10,220,=68.2,A,I,2,e=,15,10,209,=71.8,A,原,、,副边共同部分电流:,I,=71.8,-,68.2=3.6,A,16,U,2,e I,2,e,=S,e,=15,1,0,VA,四、自耦变压器优、缺点：,1优点：,17/23,a.自耦变压器效率比同容量双线圈变压器高；,b.节约材料、占地面积小、节约资金、降低了运输和安装困难；,c.,自耦变压器不但可降压也可升压，只把输入输出对调既,可。,18/23,2、缺点：,220V,30V,190V,0V,220V,a、因它一次侧、二次侧绕组是相通，高压侧（电源）电气故障会涉及底压侧。底压侧要有过压保护。,b、假如在自耦变压器输入端把相线和零线接反，即使二次侧出电压大小不变，但这时输出“零线”已变为“高电位”，非常危险。,(a）正确 （b)错误,图5：单相自耦变压器接法,220V,30V,30V,0V,220V,19/23,1.自耦变压器不准作为安全隔离变压器用；,2.使用时应正确接线；,3.外壳必须接地；,4.接电源前，将手柄转到零位。,幻灯片 1,19,要求:,20/23,小结：,自耦变压器区分于普通变压器，原,、,副边电路共用一部分线圈，原,、,副边电路之间除了有磁联络之外，还有直接电联络。,在变压器容量相同时，自耦变压器线圈容量比双线圈变压器小，可节约硅钢片和铜线，且效率高。,可做成任意调压自耦调压器，既可用于降压也可用于升压。,因一、二次侧绕组相通，高压侧故障会涉及低压侧，低压侧要有过电压保护。,电源端相线和零线不得接反。,21,21/23,作业：,P 49:17,18,19.,幻灯片 1,22,.4.14,22/23,2U,2,U,1,U,2,N,1,N,2,E,1,E,2,1U,1,1U,2,2U,1,单相变压器原理图,20,23/23,