变压器篇.pptx

第第1 1章章 变压器概览变压器概览第第2 2章章 变压器的运行分析变压器的运行分析第第3 3章章 三相变压器三相变压器 变压器是一种静止电器变压器是一种静止电器,它通过线圈间的它通过线圈间的电磁感应电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成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同频率的另一种电压等级的交流电能.变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery2电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室本篇主要内容本篇主要内容l l变压器的基本结构和额定值变压器的基本结构和额定值变压器的基本结构和额定值变压器的基本结构和额定值l l变压器的空载运行（变压器的空载运行（变压器的空载运行（变压器的空载运行（难点难点难点难点：电流波形）：电流波形）：电流波形）：电流波形）l l变压器的负载运行变压器的负载运行变压器的负载运行变压器的负载运行l l变压器的基本方程式和等效电路（变压器的基本方程式和等效电路（变压器的基本方程式和等效电路（变压器的基本方程式和等效电路（重点重点重点重点）l l等效电路参数的测定等效电路参数的测定等效电路参数的测定等效电路参数的测定l l三相变压器（三相变压器（三相变压器（三相变压器（难点难点难点难点：联结组别）：联结组别）：联结组别）：联结组别）l l标幺值标幺值标幺值标幺值l l变压器的运行性能（变压器的运行性能（变压器的运行性能（变压器的运行性能（重点重点重点重点）l l变压器的并联运行变压器的并联运行变压器的并联运行变压器的并联运行l l自耦变压器和仪用互感器自耦变压器和仪用互感器自耦变压器和仪用互感器自耦变压器和仪用互感器变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery3电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室第第1章章 变压器概览变压器概览1.1 变压器的用途变压器的用途 1.2 变压器的分类与基本结构变压器的分类与基本结构1.3 变压器的额定值与标么值变压器的额定值与标么值返回变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery4电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室 电力变压器是一个静止的电器，它是由绕在同一个铁芯上的两个或两个以上的绕组组成的，绕组之间通过交变的磁通相互联系着。它的功能是将一种电压等级的电能变成为同频率另一种电压等级的电能。电力变压器对电能的经济传输，灵活的分配和安全使用，都具有重要意义。1.1 变压器的用途变压器的用途变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery5电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室1.2 变压器的分类与基本结构变压器的分类与基本结构 1.2.1 分类分类按用途分：电力变压器和特种变压器。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、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。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：心式变压器和壳式变压器。按铁心结构分：心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。和充气式变压器。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery6电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室1.2.2 变压器的基本结构变压器的基本结构器身器身油箱油箱一次绕组一次绕组二次绕组二次绕组心柱心柱铁轭铁轭铁心铁心绕组绕组心式心式壳式壳式同心式同心式交迭式交迭式变压器油变压器油散热器散热器绝缘导管绝缘导管分接开关分接开关变变压压器器变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery7电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器的基本结构变压器的基本结构单相心式单相心式单相壳式单相壳式变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery8电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室三相平面心式变压器三相平面心式变压器变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery9电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室三相干式变压器接触调压器变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery10电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室电源变压器环形变压器控制变压器变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery11电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器的基本结构变压器的基本结构变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery12电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室连接发电机与电网的升压变压器连接发电机与电网的升压变压器连接发电机的连接发电机的封闭母线封闭母线 与电网相连与电网相连的高压出线端的高压出线端返回变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery13电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室1.3.1 额定值额定值额定值又叫铭牌值，是在指定工作条件下，保证设备安全可靠运行且额定值又叫铭牌值，是在指定工作条件下，保证设备安全可靠运行且有优良性能时的一组规定量值。有优良性能时的一组规定量值。l额定容量额定容量SN（kVA）：额定状态下变压器输出的视在功率。）：额定状态下变压器输出的视在功率。l额定电压额定电压UN（kV）：一次侧的额定电压指电网（电源）的额定电压；）：一次侧的额定电压指电网（电源）的额定电压；二次侧的额定电压，是当一次侧外施额定电压时，二次侧的空载电压。二次侧的额定电压，是当一次侧外施额定电压时，二次侧的空载电压。l额定电流额定电流I N（kA）：根据额定容量和额定电压计算出的电流。）：根据额定容量和额定电压计算出的电流。l额定频率额定频率f N（Hz）：我国规定的标准工频为）：我国规定的标准工频为50赫。赫。1.3 变压器的额定值与标么值变压器的额定值与标么值变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery14电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器额定值之间的关系变压器额定值之间的关系ABCZXYABCXYZ变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery15电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值标幺值 Per-Unit Value1.标幺值的定义标幺值的定义2.基值的选取基值的选取3.标幺值的优点标幺值的优点4.标幺值的缺点标幺值的缺点5.基值之间的关系基值之间的关系6.单机系统与多机系统单机系统与多机系统变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery16电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室基本概念基本概念定义：定义：基值的选取：取各物理量基值的选取：取各物理量的额定值。的额定值。相对值相对值变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery17电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室基值的选取基值的选取基值基值一次测一次测二次侧二次侧电压电压U1bU1NU2bU2N电流电流I1bI1NI2bI2N变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery18电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室阻抗的基值阻抗的基值变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery19电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室功率的基值功率的基值变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery20电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的优点标幺值的优点1：便于分析与比较：便于分析与比较各物理量额定值的标么值为各物理量额定值的标么值为1与变压器容量大小无关与变压器容量大小无关变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery21电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的优点标幺值的优点2：简化计算：简化计算变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery22电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的优点标幺值的优点3：无需归算：无需归算同一物理量，同一物理量，归算前后标幺值相等。归算前后标幺值相等。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery23电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的优点标幺值的优点4：三相系统的线、：三相系统的线、相标幺值相等相标幺值相等变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery24电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的优点标幺值的优点5：运行状态一目了然：运行状态一目了然I*20：空载运行：空载运行(No Load)I*21：满载运行：满载运行(Full Load)I*20.5：半载运行：半载运行(Half Load)I*20.7：轻载运行：轻载运行(Under Load)I*21.2：过载运行：过载运行(Over Load)变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery25电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室标幺值的缺点标幺值的缺点1.没有量纲，物理概念模糊；没有量纲，物理概念模糊；2.物理意义完全不同的量，标物理意义完全不同的量，标幺值可能相等。幺值可能相等。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery26电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室基值之间的关系基值之间的关系共有共有4类基值：类基值：Ub、Ib、Zb、Sb，其中，其中只有两类独立的基值，其它基值可以导出。只有两类独立的基值，其它基值可以导出。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery27电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室单机系统与多机系统单机系统与多机系统*已知：变压器的已知：变压器的SN、UN、S、Z。求：单机与多机系统中求：单机与多机系统中S、Z的标幺值。的标幺值。Sb多多=SN多多SSb=SNU UN N变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery28电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室第第2章章 变压器的运行分析变压器的运行分析2.1 变压器的空载运行变压器的空载运行 2.2 变压器的负载运行变压器的负载运行2.3 变压器的参数测定变压器的参数测定返回2.4 变压器运行时的特性指标变压器运行时的特性指标2.5 特种特种变压器的运行分析变压器的运行分析变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery29电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室l电磁关系电磁关系l感应电动势感应电动势l电压比电压比l主磁通主磁通l激磁电流激磁电流（难点、重点）（难点、重点）l激磁阻抗激磁阻抗（难点、重点）（难点、重点）l等效电路等效电路2.1 变压器的空载运行变压器的空载运行一次绕组接交流电源，二次绕组开路的运行状态。一次绕组接交流电源，二次绕组开路的运行状态。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery30电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.1.1 电磁关系电磁关系i10N1i10e1、e2lu1与与i10符合电动机惯例符合电动机惯例li10与与符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则le1、e2与与符合右手螺旋定则符合右手螺旋定则l不计漏磁通不计漏磁通1变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery31电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.1.1 电磁关系电磁关系变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery32电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室各电磁量参考方向的规定各电磁量参考方向的规定主磁通与漏磁通的区别主磁通与漏磁通的区别一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。强调强调：磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应它的磁通之间符合右手螺旋定则。1 1）性质上：）性质上：与与 成非线性关系；成非线性关系；与与 成线性关系成线性关系；2 2）数量上：）数量上：占占99%99%以上，以上，仅占仅占1%1%以下以下；3 3）作用上：）作用上：起传递能量的作用，起传递能量的作用，起漏抗压降作用。起漏抗压降作用。2.1.1 电磁关系电磁关系变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery33电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.1.2 感应电动势感应电动势电压平衡方程式电压平衡方程式变比变比匝比匝比电势比电势比电压比电压比变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery34电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室主磁通主磁通主电动势主电动势主磁通的大小与波形主磁通的大小与波形主要取决于电源电压主要取决于电源电压的大小与波形。的大小与波形。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery35电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室漏电动势也可以用漏抗压降来表示，即根据主电动势的分析方法，同样有由于漏磁通主要经过非铁磁路径由于漏磁通主要经过非铁磁路径,磁路不饱和磁路不饱和,故磁阻很大且为故磁阻很大且为常数常数,所以漏电抗所以漏电抗 很小且为常数很小且为常数,它不随电源电压负载情况它不随电源电压负载情况而变而变.漏磁通漏磁通漏电动势漏电动势变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery36电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室当当U1=C 时：时：f 或或 N1 m 饱和度饱和度 Fe 当当 f=C 时：时：U1 m 饱和度饱和度 Fe 变压器铁心的导磁性能变压器铁心的导磁性能变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery37电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.1.4 励磁电流励磁电流l励磁电流励磁电流im：产生主磁通所需要的电流。：产生主磁通所需要的电流。im=i10l励磁电流励磁电流im磁化电流磁化电流i铁耗电流铁耗电流iFel磁化磁化电流电流i：对应于主磁通，是励磁电流的无功分量：对应于主磁通，是励磁电流的无功分量l铁耗电流铁耗电流iFe：对应于铁心损耗，是励磁电流的有功分量：对应于铁心损耗，是励磁电流的有功分量变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery38电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室磁化电流磁化电流 iOiOHB特点：特点：l磁化曲线有两种表示形式：磁化曲线有两种表示形式：B-H、-il磁化电流的大小与波形取决于主磁通的大小与磁化曲线的形状磁化电流的大小与波形取决于主磁通的大小与磁化曲线的形状变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery39电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室磁化电流磁化电流 iOiOHB设主磁通为正弦波（随时间按正弦波变化）：设主磁通为正弦波（随时间按正弦波变化）：l当磁路不饱和时，磁化电流为正弦波；当磁路不饱和时，磁化电流为正弦波；l当磁路饱和时，磁化电流为尖顶波。当磁路饱和时，磁化电流为尖顶波。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery40电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室O尖顶波的磁化电流尖顶波的磁化电流饱和程度越大，磁化饱和程度越大，磁化电流畸变越厉害。电流畸变越厉害。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery41电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室空载电流波形空载电流波形 由于磁路饱和，空载电流与由它产生的主磁通由于磁路饱和，空载电流与由它产生的主磁通呈呈非线性关系。非线性关系。当磁通按正弦规律变化时，空载电流呈尖顶波形。当磁通按正弦规律变化时，空载电流呈尖顶波形。当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。当空载电流按正弦规律变化时，主磁通呈尖顶波形。实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和实际空载电流为非正弦波，但为了分析、计算和测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流测量的方便，在相量图和计算式中常用正弦的电流代替实际的空载电流。代替实际的空载电流。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery42电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室尖顶波磁化电流的绘制尖顶波磁化电流的绘制变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery43电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室等效的正弦波电流等效的正弦波电流磁化磁化电流电流铁耗铁耗电流电流等效原则：电流的有效值相等。等效原则：电流的有效值相等。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery44电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.1.5 电路方程、等效电路和相量图电路方程、等效电路和相量图磁化电感磁化电感变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery45电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室励磁阻抗与等效电路励磁阻抗与等效电路变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery46电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室励磁阻抗的特点励磁阻抗的特点励磁电阻励磁电阻Rm：表征：表征铁心损耗铁心损耗大小的一个等效参数大小的一个等效参数励磁电抗励磁电抗Xm：表征铁心：表征铁心磁化性能磁化性能高低的一个等效参数高低的一个等效参数Rm=pFe/Im2=f(Fe)，Xm=f(Fe)其中：其中：pFe Cfe f1.3 Bm2 G注意：不是磁阻！注意：不是磁阻！当当f=C、U1 时：时：m Bm Fe Xm pFeIm2Rm Oi变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery47电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室电动势平衡方程和变比电动势平衡方程和变比1 1、电动势平衡平衡方程、电动势平衡平衡方程（1 1）一次侧电动势平衡方程）一次侧电动势平衡方程忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有则 可见，影响主磁通大小的因素有可见，影响主磁通大小的因素有电源电压电源电压和和频率频率，以及，以及一次线圈的匝数一次线圈的匝数。重要公式变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery48电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室（2 2）二次侧电动势平衡方程）二次侧电动势平衡方程2 2、变比、变比定义定义 对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似为额定相电压之比，具体为为额定相电压之比，具体为Y，d接线接线D，y接线接线变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery49电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室空载时的等效电路空载时的等效电路一次侧的电动势平衡方程为一次侧的电动势平衡方程为空载时等效电路为空载时等效电路为变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery50电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路具有饱励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路具有饱和特性，所以和特性，所以 不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。不是常数，随磁路饱和程度增大而减小。由于由于 ，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只，所以有时忽略漏阻抗，空载等效电路只是一个是一个 元件的电路。在元件的电路。在 一定的情况下，一定的情况下，大小取决于大小取决于 的大小。从运行角度讲，希望的大小。从运行角度讲，希望 越小越好，所以变压器常采用越小越好，所以变压器常采用高导磁材料，增大高导磁材料，增大 ，减小，减小 ，提高运行效率和功率因数。，提高运行效率和功率因数。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery51电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室参数非线性：参数非线性：lRm=f(Fe)l Xm=f(Fe)l Zm=f(Fe)E与与Im没有正比关系；没有正比关系；实际中，实际中，UC，ZmC，近似作线性电路处理。，近似作线性电路处理。空载等效电路的特点空载等效电路的特点变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery52电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室相量图相量图根据前面所学的方程，可作根据前面所学的方程，可作出变压器空载时的相量图：出变压器空载时的相量图：（1）以 为参考相量（2）与 同相，滞后 ，（3）滞后 ，；（4）（5）变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery53电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室空载运行小结空载运行小结（1 1）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡）一次侧主电动势与漏阻抗压降总是与外施电压平衡,若忽若忽略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定略漏阻抗压降，则一次主电势的大小由外施电压决定.（2 2）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，）主磁通大小由电源电压、电源频率和一次线圈匝数决定，与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关与磁路所用的材质及几何尺寸基本无关。（3 3）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，）空载电流大小与主磁通、线圈匝数及磁路的磁阻有关，铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。铁心所用材料的导磁性能越好，空载电流越小。（4 4）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的）电抗是交变磁通所感应的电动势与产生该磁通的电流的比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小比值，线性磁路中，电抗为常数，非线性电路中，电抗的大小随磁路的饱和而减小。随磁路的饱和而减小。返回变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery54电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.2 变压器的负载运行变压器的负载运行l电磁关系电磁关系l正方向规定正方向规定l磁动势平衡关系磁动势平衡关系l能量传递能量传递l漏磁通与漏磁电抗漏磁通与漏磁电抗一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行状态。一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行状态。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery55电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.2.1 电磁关系电磁关系i1N1i1e1、e2i2i1Lu2与与i2的参考方向符合发电机惯例的参考方向符合发电机惯例变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery56电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室用图示负载运行时的电磁过程用图示负载运行时的电磁过程2.2.1 电磁关系电磁关系变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery57电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室磁动势平衡关系磁动势平衡关系变不变？变不变？变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery58电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室磁动势方程与能量传递磁动势方程与能量传递变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery59电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室漏磁通与漏磁电动势漏磁通与漏磁电动势变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery60电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室漏磁电感漏磁电感变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery61电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室各种电感总结各种电感总结变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery62电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室几个物理量之间的联系几个物理量之间的联系变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery63电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室感应电动势感应电动势磁通磁通磁动势磁动势电磁关系总结电磁关系总结N1i112N2i2N1im一一次次绕绕组组二二次次绕绕组组2.2.2 基本方程式基本方程式变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery64电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室电压方程电压方程变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery65电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室基本方程式基本方程式数学模型数学模型变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery66电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.2.3 折合算法折合算法Why：绕组折算的目的：绕组折算的目的What：绕组折算的原则：绕组折算的原则How：绕组折算的方法：绕组折算的方法变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery67电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室Why：为什么要进行绕组折算：为什么要进行绕组折算l将物理模型简化为数学模型；将物理模型简化为数学模型；l将复杂的电磁耦合问题简化为将复杂的电磁耦合问题简化为单纯的电路问题；单纯的电路问题；l化难为易，便于分析与求解。化难为易，便于分析与求解。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery68电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室What：绕组折算的原则：绕组折算的原则l不改变变压器的物理本质；不改变变压器的物理本质；l不改变能量传递关系与大小；不改变能量传递关系与大小；l不改变不改变电动势平衡电动势平衡关系、关系、磁动势磁动势平衡平衡关系、关系、能量平衡能量平衡关系关系变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery69电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室How：绕组折算的方法：绕组折算的方法l数学方法；数学方法；l物理概念。物理概念。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery70电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的数学变换方法绕组折算的数学变换方法方程两端乘以方程两端乘以k变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery71电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的数学变换方法绕组折算的数学变换方法变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery72电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的数学变换方法绕组折算的数学变换方法变换为变换为变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery73电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的数学变换方法绕组折算的数学变换方法变换为变换为变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery74电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的物理概念绕组折算的物理概念在二次侧，用一个匝数为在二次侧，用一个匝数为N1的等效绕组，来代替匝数为的等效绕组，来代替匝数为N2的实际绕组。的实际绕组。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery75电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室绕组折算的物理概念绕组折算的物理概念I1I1I2I2I1I1I2=I2/2I2物理本质物理本质变不变？变不变？变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery76电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室二次绕组折算前后：二次绕组折算前后：负载复功率不变负载复功率不变电磁复功率不变电磁复功率不变电阻损耗不变电阻损耗不变无功损耗不变无功损耗不变归算归算：在功率与磁动势保持不变的情况下，对二次：在功率与磁动势保持不变的情况下，对二次绕组电压、电流、阻抗进行的一种线性变换。绕组电压、电流、阻抗进行的一种线性变换。当然，也可以把一次绕组归算为二次绕组。当然，也可以把一次绕组归算为二次绕组。变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery77电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室归算值归算值实际值实际值二次绕组折算公式二次绕组折算公式变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery78电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.2.4 变压器变压器T型等效电路型等效电路R1X1I1ImR2X2I2ZLU1U2E1=E2RmXmEquivalent Circuits变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery79电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器变压器T型等效电路的推演型等效电路的推演变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery80电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器的功率平衡（补充）变压器的功率平衡（补充）pcu1pcu2pFeR1X1I1ImR2X2I2ZLU1U2E1=E2RmXm变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery81电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室R1+R2变压器等效电路的化简变压器等效电路的化简R1X1I1ImR2X2I2ZLU1U2E1=E2RmXmI1ImZLU1-U2E1=E2RmXm-I2X1+X2T型型型型简简化化近似近似变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery82电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器等效电路的化简变压器等效电路的化简型型简简化化RkXkZLU1-U2I1=-I2一型一型Zk=Rk+jXkRk=R1+R2Xk=X1+X2简化简化R1+R2I1ImZLU1-U2E1=E2RmXm-I2X1+X2变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery83电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室变压器三种等效电路变压器三种等效电路变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery84电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室2.2.5 相量图相量图RkXkZLU1-U2I1=-I2简化等效电路简化等效电路变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery85电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室型等效电路型等效电路RkI1ImZLU1-U2E1=E2RmXm-I2Xk2.2.5 相量图相量图变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery86电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室已知：已知：、求：求：T型等效电路的相量图型等效电路的相量图32变压器变压器TransformersElectric MachineryElectric Machinery87电机学教案，2011 南昌大学信息工程学院电机教研室作相量图的步骤作相量图的步骤对对应应T T型等效电路，型等效电路，假定假定变压器带感性